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...
Au XXIIe siècle, le vaisseau spatial C 57 D se pose sur la lointaine planète Altair 4. Une expédition dirigée par le commandant Adams vient enquêter sur la disparition, vingt années plus tôt, du navire spatial Bellérophon et de son équipage. Les explorateurs sont accueillis par Robby, un robot ultra perfectionné qui les conduit jusqu'à la formidable demeure de l'énigmatique Docteur Morbius...
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