공룡을 좋아하는 호기심 많고 당찬 10살 소녀 다나는 과학은 새로운 발견이자 원래 알던 사실을 완전히 뒤바꿔버릴 수도 있는 마법과도 같은 것이라고 믿고, 오늘도 또 하나의 공룡 실험을 시작한다. 이름하여, ‘공룡 실험 9-0-1, 꼬마공룡들은 다 어디로 갔을까?’. 다나는 이 위대한 실험을 위해 이웃집에 새로 이사온 해디엘, 마테오 형제와 상상을 초월하는 선사시대로의 여행을 떠난다. 아빠가 만들어준 배낭을 짊어지면 눈앞에 공룡들이 나타나고, 공룡들 눈에 내가 공룡으로 보인다니! 마테오는 역사상 가장 몸집이 큰 티라노사우루스에게 잡혀가 아기 공룡 토비를 만나기도 한다. 한편, 다나가 날아다니는 짐승 중 가장 몸집이 큰 익룡 케찰코아틀루스에게 잡혀가 아기 공룡들의 먹이가 될 위기에 처하고, 해디엘과 마테오, 다나의 언니 사라가 다나를 구하기 위해 박물관 옥상으로 향한다. 공룡들과의 한판 승부를 벌인 끝에 다나와 친구들은 생김새는 달라도 서로 아끼는 마음이 있다면 한가족이 될 수 있음을 깨닫고 집으로 돌아온다. 늘 티격태격하는 다나와 사라, 해디엘과 마테오는 서로 부모는 다르지만 다름을 인정하고 형제, 자매이자 친구가 되기로 한다.