À la fin du XIXe siècle, aux États-Unis, un groupe de cow-boys découvre et part explorer une mystérieuse vallée peuplée de créatures préhistoriques. Après de nombreuses péripéties, les aventuriers parviennent à capturer au lasso un Allosaurus nommé Gwangi, le ramènent en ville dans une cage improvisée et l'exposent dans un cirque. Mais le dinosaure parvient à s'échapper et sème la panique...
Alors que la guerre de Sécession divise le Nouveau Continent, un camp de prisonniers devient le théâtre d'une chasse aux trésors. Une poignée d'évadés, un sergent déserteur et un capitaine peu scrupuleux tentent de mettre la main sur de l'or sudiste.