داستان به هالیوود و سال ۱۹۴۷ باز می‌گردد. جایی که راجر رابیت، ستاره فیلم‌های نقاشی متحرک نسبت به وفاداری همسرش، جسیکا تردید دارد. رئیس کمپانی تهیه‌کننده فیلم‌های او، به یک کارآگاه خصوصی به نام ادی مأموریت می‌دهد شواهدی علیه جسیکا جمع‌آوری کند تا راجر را به جدائی از همسرش قانع کند. ادی عکس‌هایی از جسیکا در کنار یکی از ثروتمندان بزرگ شهر، ماروین می‌گیرد. راجر با دیدن عکس‌ها به شدت عصبانی می‌شود و همان شب ماروین به قتل می‌رسد. قاضی دوم به این نتیجه می‌رسد که راجر قاتل است و حکم بازداشت او را صادر می‌کند. اما… همچنین سکانس پایانی فیلم یکی از نقاط عطف تاریخ سینما به حساب می‌آید چرا که در تلفیق صحنه‌های نقاشی متحرک با زنده، بسیاری از شخصیت‌های محبوب دهه ۱۹۴۰ مثل «باگزبانی»، «بتی‌بوپ»، «میکی ماوس»، «دانلد داک»، «وودی وودپکر» و «پینوکیو» را گرد هم می‌آورد.

یک رپتور ماده به نام Amy در حال فرار از دست یک T-Rex می‌باشد که ناگهان یک بارش شهابی از آسمان شروع می‌شود و در آن صورت تمامی دایناسورها را از جمله Amy و T-Rex را از بین می‌برد سپس صحنه کات می‌شود و به زمان حاضر می‌آید جایی که شهاب سنگ به آنجا اصابت کرده است. این مکان به صورت یک مکان کاملاً مهم برای انسان‌ها تبدیل شده است و آن‌ها در حال اکتشاف برای کشف استخوان‌های به جای مانده از دایناسورهای ما قبل تاریخ هستند…