Arlo es un Apatosaurus, un dinosaurio enorme que vive en un mundo distinto, pues lo que nos muestra la cinta es una Tierra en la que el meteorito que exterminó a los dinosaurios no llegó a caer.
Eso hace que los dinosaurios no se extingan y que por lo tanto, convivan con los humanos. De hecho, Arlo se hace amigo de un joven humano, una amistad extraña, pero a la vez muy entrañable.
Ambos se tienen que enfrentar a un viaje con resultado incierto, pues es cierto que en esa época los peligros acechan detrás de cada árbol. Por ejemplo, Arlo y su amigo humano se tienen que enfrentar a otros dinosaurios que se los quieren comer.
El viaje le va a servir a Arlo para aprender mucho sobre sí mismo. Él siempre se ha tenido por un cobarde, pero a lo largo del viaje se va a sorprender, descubriendo cosas sobre él que nunca había imaginado.
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