Die Sommerferien stehen vor der Tür und diesmal scheinen George, Julian, Dick, Anne und Timmy keine Abenteuer zu erwarten: Sie müssen mit Tante Fanny zur Hochzeitsfeier ihres Cousins fahren! Doch ein Motorschaden an Fannys Auto zwingt sie zum Zwischenstopp in einer Kleinstadt. Im örtlichen Naturkundemuseum wird tags drauf eine kleine Sensation enthüllt: Der Knochen einer bis dato unbekannten Dinosaurierart! Im Museum lernen die Fünf Freunde Marty Bach kennen, einen kauzig wirkenden jungen Mann, der behauptet, dass sein verstorbener Vater ein vollständig erhaltenes Dinosaurierskelett entdeckt habe. Dann wird Marty ein Foto gestohlen, auf dessen Rückseite ein Zahlencode notiert war. Führen diese Zahlen zum legendären "Tal der Dinosaurier"? George, Julian, Dick, Anne und Timmy beschließen, Marty zu helfen und melden sich zu einer geführten Wanderung in das Naturschutzgebiet an, in dem sie den Fundort vermuten. Sie sind sich sicher, dass sich der Dieb ebenfalls unter den Wanderern befinden muss, und bald entblättert sich dessen perfider Plan. Schnell wird den Fünf Freunden klar: Sie müssen das Tal der Dinosaurier vor dem Bösewicht finden, sonst ist das Dinosaurierskelett für immer verloren!