6,500万年前、隕石が地球に落下しなかった。結果、恐竜は絶滅せずに生き延びていた。それから数百万年後、アパトサウルスのヘンリーとイダの間に、3頭の恐竜が生まれる。彼らは、リビー、バック、そしてアートと名付けられる。一番大きな卵から孵化したのだが、アーロは3兄弟の中で1番小さかった。
アーロは酷く怖がりで、飼っていた鳥のエサやりにも難渋していた。そんなアーロに将来を危惧して、ヘンリーはアーロに役割を与える。その役割とは、保存していたトウモロコシを食べてしまう生き物を捕獲後、始末するというものだった。その役割を果たせば、父母、そして兄・姉らと同じく、トウモロコシの保存庫に足型を残せるのだった。
トウモロコシを食べていたのは、人間の小さな子供だった。始末するよう命じられていたが、アーロは木の棒で殴ることができなかった。結果、その子供を逃がしてしまう。
その様子を見ていたヘンリーは、アーロを連れてトンガリ山へと向かう。子供の足跡を追跡するが、その途中でアーロは足を挫いてしまう。ヘンリーは冷静さを取り戻し、帰ろうとする。だが、雨で増水した川の水が鉄砲水となって押し寄せ、ヘンリーはアーロを助けた後、濁流に飲み込まれてしまう。
父・ヘンリーが亡くなり、アーロは悲しむ。そんな中、再びトウモロコシを食べに来た人間の子供を見かけ、父の仇として退治しようとする。だが、追跡する中で川に落ちてしまい、アーロは遠く離れた場所に流されてしまう。
その先で、アーロは人間の子供を再度、発見する。人間の子供はアーロの近くに寄ろうとするが、アーロは「あっちにいけ」と離れようとする。そんな中、アーロは木の実を食べようとして、足を岩に挟んでしまい、身動きがとれなくなる。疲れて動けなくなっていると、翌朝、岩の下に穴が掘られており、動けるようになっていた。どうやら、人間の子供が穴を掘って助けてくれたようだった。
さらに、人間の子供は、空腹のアーロに木の実をくれたり、蛇から守ってくれたりする。次第に仲良くなったアーロは、人間の子供に「スポット」と名付け、一緒にギザギザ山へと帰ろうとする。
その道中、アーロはプテロダクティルスのサンダークラップらに出会う。アーロは、プテロダクティルスらにスポットを奪われそうになるが、彼を守って逃げ出す。そして、ティラノサウルスのラムジーとナッシュに救われる。
彼らに「川の位置を教えてもらう」という約束で、アーロは奪われた牛を取り戻しに向かう。アーロは勇敢に敵と戦い、ラムジーとナッシュの父・ブッチに認められる、ブッチは、アーロに「生き残るには、恐怖を感じなくするのではなく、乗り越える必要があるんだ」と教える。
牛追いを行っている中、アーロはギザギザ山を見つけて帰り道を辿る。だが、再び現れたプテロダクティルスにスポットをさらわれてしまう。アーロは、谷底に落ちて気を失うが、そこで父・ヘンリーの登場する夢を見て、「やるべきことをすべきだ」と考える。
アーロは、プテロダクティルスを追っ払い、スポットを救出しようとする。だが、その中で再び鉄砲水に流され、滝に落ちてしまう。九死に一生を得たアーロは、再びスポットと帰ろうとする。だが、その中で、スポットと同じ人間の一家を見かける。
人間と出会い、スポットは家族の温かさに触れたようだった。アーロは、一緒に行こうとするスポットを家族のもとへ預け、1人で家に帰る。
山を越え、アーロはようやく家族の元へ帰る。母・イダは、成長したアーロの姿を見て、「…パパ？」とつぶやく。そしてその後、帰還したアーロを抱きしめるのだった。アーロは、ようやくトウモロコシの保管庫に足跡を残すことができた。そこには、ヘンリー、イダ、リリー、バック、そしてアーロ、家族全員の足跡が残されていた。
