Roger Rabbit est au trente-sixième dessous. Autrefois sacré star du cinéma d'animation, le lapin est très préoccupé depuis qu'il soupçonne sa femme de le tromper. Le studio qui l'emploie décide d'engager un privé pour découvrir ce qui se cache derrière cette histoire.
Les "mangeurs de feuilles", des dinosaures pacifiques, font face à la sécheresse et aux "dents tranchantes", des dinosaures carnivores. Pour leur survie, ils doivent rejoindre la vallée des merveilles. Là débute l'histoire du "long cou" Petit-Pied.