Au début du XXe siècle, une expédition s'engage au coeur d'une vallée perdue du Nouveau-Mexique où des animaux préhistoriques ont survécu à leur extinction.
Au Nouveau-Mexique. Carlos, un bohémien, vend au cirque de T.J. Breckenridge un cheval de taille minuscule. C'est son frère qui a découvert l'équidé au cours d'une expédition qui lui a coûté la vie, dans une vallée réputée maudite. Bromley, un paléontologue anglais, est fasciné par l'animal...