Akcja serialu toczy się w prehistorycznym świecie. Bohaterowie podróżują po świecie pełnym dżungli, bagien, oceanów, aktywnych wulkanów. Obfituje on w dinozaury oraz inne żywe stworzenia. Po mezozoicznym świecie dinozaury podróżują za pomocą Dinopociągu. Odbywają podróże w czasie i przestrzeni. Parowy pociąg kierowany przez pana Troodona przystosowany jest do przewożenia przeróżnych pasażerów. Okna sprawiają, że nawet długoszyim sauropodom podróżuje się wygodnie. Theropody mają pod dostatkiem przestrzeni w wagonie panoramicznym. Jest też wagon z akwarium dla dinozaurów żyjących w wodzie. Pociąg kierowany jest przez troodona, gdyż jest on najbystrzejszym dinozaurem, jak często podkreśla, a także ma zwinne pazury, którymi może kasować bilety pasażerów. Dinopociąg objeżdża cały świat dookoła. Przemierza także oceany i morza śródlądowe, pozwalając odwiedzić prehistoryczne podwodne zwierzęta. Daje także możliwość zwiedzenia całej ery mezozoicznej - dzięki magicznemu tunelowi czasowemu pasażerowie mogą poruszać się między Triasem, Jurą i Kredą. Dinoświat oglądamy oczami Bratka (Buddy) - 8-letniego tyranozaura. Wykluł się jako ostatni spośród czwórki przybranego rodzeństwa. Jego jajo trafiło do gniazda pteranodonów. Wykluł się w tym samym czasie co pozostałe dzieci państwa Pteranodonów. Przybrani rodzice opiekują się nim. Podczas jednej z podróży Dinopociągiem Bratek dowiaduje się od konduktora Troodona, że jest tyranozaurem. Dostrzega różnice między swoim gatunkiem a gatunkiem swoich rodziców i rodzeństwa. Jest ich bardzo ciekaw i postanawia je zgłębiać, dowiadywać się, czym jeszcze się różnią i czym charakteryzują się pozostałe gatunki dinozaurów.