1993年の配給収入第二位の映画で22億円とある。
十勝の原野に研究所を持ち義母と娘と暮らしている古生物学者の昭良（渡瀬恒彦）は恐竜の化石の研究をしている。縄文時代の遺物にティラノザウルスを模ったものがある事から昭良は恐竜が生き残っていると考える。恐竜の卵の化石が見つかった洞窟に調査に出かけるが娘の千恵（安達祐実）も同行することになる。アイヌの信田という老人が洞窟を案内する。奥に行くとムー文明の遺跡があり、生きている恐竜の卵が安置してあった。卵を持ち出そうとすると洞窟が崩れ出すが何とか持ち帰った。
テレビ局がスポンサーになり卵の孵化を目指すがスポンサーの意向で発生学の学者を米国から招いたという。彼女（大竹しのぶ）は研究のため娘を捨てたという千恵の母である。ウミガメの細胞にティラノザウルスの細胞核を移植して孵化させた。恐竜の赤ちゃんはREXと名付けられ千恵が育てることになる。ビーマン嫌いを克服しつつ千恵はREXを育てて行く。成長したREXはセンセーションを巻き起こしCM出演に引っ張りだこになる。疲労困ぱいしたREXを見かねて昭良はREXを休ませることにする。
東京に新たにできる国立恐竜研究所からスタッフがやって来てREXを引き渡せという。盗み聞きしていた千恵はREXと逃亡する。REXもこの頃は人間の言葉を解する様になっている。クリスマスで賑わう夜の街でREXは人々を驚かすが米米クラブの歌に合わせて千恵と踊るシーンがある。教会の聖歌を聴いた後はレストランで騒ぎを巻き起こす。国立恐竜研究所のスタッフが現れ千恵とREXを連れ去ろうとすると少年少女達が雪つぶてを投げスタッフを撃退する。変装してバスでスキー場へ向かう千恵とREX。スノーバイクに乗った少年が現れ二人を乗せさらに逃亡する。国立恐竜研究所のスタッフがスノーバイクで追跡するシーンは007をまんまパクっている。
用意していた気球船に乗り逃亡に成功した二人は原野に作ったかまくらで一夜を過ごす。そこへ信田さんと両親が現れ母が千恵を抱きしめる。信田さんとムーの神殿へと帰って行ったREXはまだ見ぬ母を探して遺跡の奥へ向かう。
最後に千恵に大きな贈り物がありハッピーエンドのロゴで終了した。
