El científico inglés Abner Perry (el siempre querido Peter Cushing), obsesionado por la estructura de nuestro planeta, ha inventado una máquina diseñada para viajar al centro de la Tierra. Cuando decide formar parte de su propio experimento, convence a su ayudante David Innes (Doug McClure) para que pruebe la máquina con él, pero el invento escapará de su control y revertirá la situación hasta mandar al inventor y a su ayudante a un viaje en el tiempo que les llevará hasta la prehistoria.
Pronto se darán cuenta de que la prehistoria no es tal y como la habían estudiado, un grupo de seres parecidos a los reptiles tienen a los humanos como esclavos. Abner y David caerán presos por estos reptiles, que según han podido comprobar han desarrollado un eficaz control mental gracias a su gran capacidad intelectual.
Todo cambiará cuando David conozca a la princesa Dia (la guapísima Caroline Munro), una humana que ha perdido su estatus al ser capturada por los reptiles. Abner y David descubrirán aterrados que los seres sacrifican a los humanos, pero cuando Dia es elegida para ser la siguiente víctima en ser sacrificada, David actuará y se proclamará el líder de una rebelión de la raza humana para salvar a su princesa.