Eine Gruppe von Cowboys gerät in Mexiko bei einem Trail in ein unzugängliches, sogenanntes verbotenes Tal, in dem noch prähistorische Tiere leben. Einer von ihnen, Tuck Kirby (James Franciscus), beschließt, eines von ihnen zu fangen, um damit vor den Augen der Welt die große Kasse zu machen. Tatsächlich schafft man es, den Tyrannosaurus, genannt Gwangi, zu fangen, doch das Tier bricht aus und läuft Amok...
"The Valley of Gwangi" ist eine ungewöhnliche Mischung aus Cowboy- und Dinosaurier-Film. Die Idee stammte von Willis O'Brien, dem Erfinder der Stop-Motion-Technik und Mentor Harryhausens. Doch er kam nicht mehr dazu, seinen Film umzusetzen.