Malone et Roxton, séparés du reste du groupe, sont capturés par les hommes-singes et emmenés dans un étrange village perdu au milieu des rochers. Au campement, Challenger, Summerlee et leur guide Pablo, reçoivent la visite d'Indiens, venus les prévenir que "ceux des cavernes" avaient attaqué et emporté deux hommes blancs. Tous se mettent alors en route à leur recherche. Au village des hommes-singes, Malone et Roxton assistent horrifiés au sacrifice d'une jeune indienne dont les créatures s'arrachent ensuite les morceaux... Vont-ils subir le même sort atroce '

Le professeur Challenger a ramené d'une expédition en Amérique du Sud des preuves indubitables de la présence, sur un haut plateau, d'espèces d'animaux préhistoriques. Avec trois compagnons, il va se trouver opposé à des monstres que la traîtrise d'êtres humains enferme dans ce lieu clos de cauchemar.