En el París de 1907, un profesor investiga la capacidad de devolver seres a la vida con el poder de su mente. Como primer ejercicio, consigue resucitar a un pterodáctilo de 136 millones de años que se encontraba expuesto en el Museo de la Ciencia. El dinosaurio pronto comienza a crear el caos en la ciudad, mientras la policía lo persigue sin acabar de creer que puede ser real. A muchos kilómetros de allí, la popular e intrépida periodista Adèle Blanc-Sec encuentra la momia de un doctor enterrada bajo las arenas de Egipto, y planea llevársela consigo para París. Ambas aventuras están inseparablemente unidas, y será Adèle la encargada de solucionar todo el entuerto...