Au début du XXe siècle, Percival Harrison Fawcett, un colonel de l'armée britannique, est approché par la Société géographique de Londres afin d'établir une cartographie des frontières entre le Brésil et la Bolivie. Les deux pays se disputent la culture du caoutchouc dans la région car les limites territoriales n'y ont pas encore été établies avec exactitude. Au cours de ses expéditions, il a vent d'une cité perdue, cachée au coeur de la forêt amazonienne. Cette histoire l'obsède. Il laisse femme et enfants, et part à la recherche de cette civilisation, en compagnie de Henry Costin, qui finance cette exploration périlleuse...