1993年，生物科研集團「國際遺傳公司」（InGen）進行恐龍化石開挖工作時，偶然發現來自於上古時代、存有史前蚊子的琥珀，從蚊子體內提取出稀有的恐龍血液，由此獲得恐龍部份基因，再加入兩棲動物的基因成功“復活恐龍”。總裁約翰·哈蒙德創立開辦名為「侏羅紀公園」的恐龍主題樂園，邀請著名古生物學家亞倫·葛蘭與其助手愛麗·薩特勒、混沌理論專家伊恩·馬康姆、以及檢測公園安全問題的公司股東唐納·卓那羅前去參觀，並希望眾人能為其背書。直升機抵達位於哥斯達黎加海域西南方的努布拉島（英语：Isla Nublar），眾人剛到達不久就親眼目睹一條腕龍與多數草食恐龍，對眼前不可思議的景象目瞪口呆。

侏羅紀公園裡的腕龍

在遊客中心的實驗室中，遺傳學家亨利·吳講解他們以複製技術復活恐龍、靠修改染色體確保所有新生恐龍為母性，並觀看一隻迅猛龍孵化的過程。基於之前發生過一次保全人員被迅猛龍咬死的意外，使他們決定對迅猛龍單獨監禁在高度防護場中，由公園保全主管羅伯特·蒙度看守。午餐期間，一行人開始針對公園概念化以及復活恐龍的克隆倫理（英语：Ethics of cloning）問題展開議論，馬康姆指責約翰任意動用基因工程，聲言最終會帶來災害。約翰的兒孫倆莉絲和提姆隨即到達公園，所有人坐上觀光汽車進入遊覽區，期間遇到一隻生病的三角龍，愛麗於是決定留下照顧牠。然而熱帶風暴開始席捲島嶼，大部分人員集體搭船返回美國大陸避難，留下一小部分人留下來繼續運轉。

樂園程式設計師丹尼斯·納德利受到公司競爭對手「拜奧辛」（BioSyn）的賄賂，準備將公園稀有恐龍胚胎偷運給他們。但由於碼頭接應他的船隻因為風暴而必須提早啟程，納德利設置一系列自動程式關閉安全系統來掩蓋行蹤，將盜取的胚胎裝進一個為走私設計的刮鬍泡罐裡，開車走遊覽區的捷徑前往東碼頭。不料，關閉安全系統反而引起連鎖反應，造成公園所有高壓防護電網均失效。回程途中的亞倫一行人的遊覽車因此停駛在暴龍飼育場外，暴龍當場咬破電網逃出來。膽怯的卓那羅躲入一旁的廁所，暴龍受燈光吸引而攻擊姐弟倆在內的遊覽車，馬康姆冒險用訊號彈將暴龍引走，不慎被暴龍撞塌的廁所壓傷腿。卓那羅當場被暴龍吃掉，亞倫趁機救出莉絲，但提姆卻跟著汽車一起被暴龍推下懸崖、卡在下方的樹上，亞倫帶莉絲逃至下方後上樹將受驚的提姆救下來，陪姐弟倆在恐龍區的樹上度過一晚。

愛麗與羅伯特趕到暴龍場營救受傷的馬康姆，但遭暴龍追逐只能先撤退。而納德利前往碼頭時車不慎拋錨，試圖抄近道時意外撞見一條雙冠龍，被牠噴出的毒液毒傷眼睛，最後直接被牠在車中吃掉；他裝載胚胎的罐子也滑出去被泥水覆蓋起來。隔天，亞倫陪莉絲和提姆折返途中發現恐龍野外繁殖留下的恐龍蛋殼，推論起因於這些參入蘆葦蛙（英语：Common reed frog）基因所哺育的恐龍，同樣能產生兩棲DNA，使其能夠在單一性別環境中自行改變性別；正好應驗馬康姆說過的話「生命會找到出路」。另一方面，工程師雷·阿諾德無法撤銷納德利的程序，哈蒙德下令關閉並重啟整座公園的系統。由於部分電力系統需要單獨開啟，阿諾德前去維修間以外，其他人躲至避難地堡。當阿諾德遲遲沒回來後，愛麗和羅伯特出去視察，卻剛好發現所有迅猛龍因為系統關閉，因此集體咬斷電網逃進叢林中。

羅伯特掩護愛麗進入維修間，獨自留在叢林中想辦法獵殺迅猛龍，不幸反被迅猛龍以捕獵方式吃掉。愛麗透過對講機照約翰的指示將所有系統重啟，無意間造成當時正在爬電網到另一邊的提姆被電擊，最後還是亞倫靠心肺復甦救醒他。愛麗馬上受一隻維修間中的迅猛龍追趕，愛麗同時發現牠已殺死阿諾德，逃出去並將該迅猛龍關在裡面。亞倫陪姐弟倆回到遊客中心，將她們倆安頓在餐廳後出去尋找其他人，並在不遠處找到愛麗。這時，兩隻迅猛龍走進遊客中心，迫使姐弟倆到廚房躲開牠們，最後機智地將一隻迅猛龍鎖進冷凍庫中。亞倫和愛麗回來營救姐弟倆後集體跑入控制室，但迅猛龍很快就過來撞門，由於門鎖均失效，騰不出手的亞倫和艾莉只能聯手擋門。而眾人當中唯一懂納德利電腦上的UNIX操作系統的莉絲，及時找到正確程序而重啟公園所有系統。

亞倫用恢復的電話致電約翰呼叫救援直升機，但迅猛龍破窗而入，他們便從天花板中的通風道爬回大廳，卻被兩隻迅猛龍前後夾擊。而暴龍及時進來殺死所有迅猛龍，讓眾人趁機逃出去坐上約翰的吉普車，集體搭乘救援直升機飛離努布拉島。途中，疲累的孩子們依偎在原本不喜歡小孩的亞倫身旁，而愛麗和亞倫望著外頭從恐龍演化而來的鳥類於海面上翱翔。