Walking with Dinosaurs 3D เรื่องราวเกิดขึ้นเมื่อ 70 ล้านปีที่แล้วในอลาสก้าทางตอนบนของอาร์คติก ช่วงฤดูหนาวที่โหดร้ายอย่างยาวนานในแต่ละปี จะมีช่วงเวลา 3 เดือนที่มีแต่ความมืดมิดทั้งกลางวันและกลางคืนและมีพายุหิมะพัดกระหน่ำ ทำให้ไดโนเสาร์ต้องเดินทางไปยังตอนใต้กับฝูงนับพันตัวในการอพยพย้ายถิ่น ท่ามกลางภาพที่น่าตื่นตา เราจะได้เดินทางไปพร้อมกับ แพตชี่ พาไคไรโนซอรัสที่ไม่ค่อยคุ้นตาแต่พกพาความน่ารักมาพร้อมกับแผงที่คอและเขา ขนาดใหญ่มหึมา

ตั้งแต่วินาทีที่เขาเกิดขึ้นมาในสภาพที่ตัวเล็กจิ๋วสุด แพตชี่ต้องหาทางเอาชีวิตรอดแข่งกับพวกพี่น้อง ป่าดงพงไพร โลกที่ไม่มีความแน่นอน และเหล่านักล่าที่มีความป่าเถื่อนอย่างทรูโอดอนจอมเจ้าเล่ห์ และกอร์โกซอรัสที่น่ากลัว เขาเห็นการตายของพ่อที่สยดสยองด้วยฟันของกอร์โกซอรัส แพตชี่ต้องร่วมมือกับ สโคว์เลอร์ พี่ชายของเขาและ จูปีเตอร์ เพื่อนสาวของเขา พวกเขาต้องพบเรื่องวุ่นวายทั้งการอพยพย้ายถิ่นฐานครั้งใหญ่และการผจญภัยที่ ชวนขนลุกแต่มีความสนุกสนานอย่างไม่หยุดยั้ง จนกระทั่งสุดท้ายพวกเขาได้มาถึงผืนแผ่นดินที่มีหิมะปกคลุม และได้กลับมาอยู่กับครอบครัวอย่างพร้อมหน้าพร้อมตา แต่แพตชี่ต้องพลัดพรากจาก จูปิเตอร์ สุดที่รักของเขาที่ไม่ได้พบกันอีกเลยจนกระทั่งเขาโตเป็นผู้ใหญ่ ซึ่งตอนนี้เธอกำลังคบกับ สโคว์เลอร์ พี่ชายคนโตของแพตชี่ที่กลายเป็นคู่แข่งเขา

แม้ว่าแพตชี่จะโตเต็มวัยแล้ว แต่ยังคงมีความหวาดหวั่นท่ามกลางฝูงไดโนเสาร์เพราะตัวเล็กสุด ในการอพยพย้ายถิ่นกลับไปยังถิ่นฐานที่พักอาศัย เขาได้พิสูจน์ตัวเองด้วยความกล้าและความมีน้ำใจ บรรดาสาวๆ เริ่มมาติดพันเขา ทำให้การแข่งขันกับพี่ชายมีความรุนแรงมากขึ้น จนมาถึงช่วงสำคัญโค้งสุดท้าย เขาได้ช่วยชีวิตคู่แข่งจอมสะเพร่าของเขาจากฝูงกอร์โกซอรัส จนเป็นที่ยอมรับว่าเหมาะแก่การเป็นจ่าฝูงที่สุด แถมยังเป็นที่ชื่นชอบของจูปิเตอร์ เขาไม่ใช่ไดโนเสาร์ที่ตัวใหญ่สุดหรือแข็งแกร่งสุด แต่เขาได้พิสูจน์ให้เห็นจากการรอดชีวิตว่า ผู้ที่มีความพร้อมที่สุดย่อมเหนือกว่าผู้ที่ตัวใหญ่กว่าอีก