バーチャルステーションのアッケラ缶によって、美沙（萌）は超仮想現実空間・バーチャル大陸内に作られた恐竜時代の体験に赴く。萌はバーチャル大陸で謎のタイムホールから現れた未知の恐竜の子供レイに出会い、レイの母親を探す旅を始める。しかし、萌たちの後を何者かが追跡していく。謎の追跡者の正体は恐竜人類・ギラグールであった。バーチャル大陸は暴走によって恐竜人類達を生み出す未来を作り、彼らの介入を受けていたのである。ギラグールは敵対する別の恐竜人類種族・フォロルの歴史を改変するため、フォロルの先祖にあたるレイを狙っていたのだ。バーチャル大陸が暴走によって変貌したため、アッケラ缶のデーターだけでは萌を元の世界に戻すことも出来なくなってしまう。萌達はギラグールに捕らえられてしまうも、フォロルに助けられる。レイやフォロルを歴史改変から守り、さらに元の世界に戻るためのバーチャル世界のデータを奪取するという二つの目的のため、萌はギラグールの基地に潜入。その結果、フォロルの当面の危機は去り、萌はバーチャルステーションに戻った。

バーチャル大陸は初期状態になり、全てが元に戻されたはずだった。だが、ハルからの通信が入ったことなどから、恐竜人類世界が健在であったことが判明。恐竜人類の世界はバーチャル大陸が生んだ未来ではなく、別次元の確固とした世界だった。彼らのバーチャル世界とメディアステーションのバーチャル大陸が重なり、さらに暴走によって現実の過去の世界にもなってしまっていたのだ。この事態を受け、美沙は再び萌としてバーチャル大陸に向かう。レイやフォロルのフィラと再会した萌はやがて、ギラグールの進める「宇宙の眼計画」に巻き込まれていく。特定の恐竜達の脳を集め、バーチャル大陸全体を管轄できる「絶対的な観察者」を作り「過去を好きなように見られる＝好きなように世界を改変できる」という宇宙の眼計画阻止のため、萌達は恐竜時代を駆けめぐることになる。

小型草食恐竜レエリナサウラに遠い起源を持った恐竜人類。ギラグールからは草喰いと呼ばれている。南極圏に本拠地をおいており、手先が器用で高い技術を持つ。また、小型草食恐竜が祖先のためか多産で人口も多いらしい。2万年前に生活圏を広げる過程で赤道付近でギラグールと最初の接触をするが、未知の草食恐竜と誤解され、狩猟の対象とされてしまった。それ以来、両者は慢性的な戦争状態にある。巣主会（そうしゅかい）という少数の有力者による議会が最高の意志決定機関となっている。オープンで民主的だが、それゆえの派閥争いや一部機関の暴走も見られる。言語は甲高いピープー音で表現されている。

フィラ・クルル・フェリロ

声 - 中村大樹
フォロルの戦士。萌が最初に出会ったフォロルがフィラである。真面目な性格で有能であり、重要な作戦に抜擢され、萌ともよく行動をともにする。

ファルン・ニー・ファルン

声 - 白石文子
フィラの妹。軍で情報収集をする仕事に就き、カタイの秘密基地で諜報活動に参加していたが、ギラグールの襲撃を受けて脱出するときに萌たちと出会い、一緒に本拠地に戻った。

ピラル・キラ・ピロム

声 - 梅津秀行
フィラの親友の科学者。カタイの秘密基地で諜報活動に参加していたが、ギラグールの襲撃を受けて脱出する際にファルンと共に萌・フィラと合流し、以後、萌らと行動を共にするようになった。手先が器用でメカニックに精通しており、「フォロルが誇る若き天才科学者シロク博士の一番優秀な弟子」と自称している。性格は気楽で、おっちょこちょい。
イグアノドン保護の際、ラプターの襲撃を受け重傷を負う。

ナオー

声 - 三木眞一郎
フォロルで最も優れた尻尾の使い手。フィラとは戦友。ラプターに重傷を負わされた過去があり、以来、尻尾は機械で補っている。性格は軽く、陽気。
機械化された尻尾には電気ショッカーが着いており、錯乱状態に陥ったレイを鎮めるため、電気ショックで失神させ萌に反発された事があり、以降はレイを抱えられる度に萌から「乱暴にしないで」と怒られ「乱暴になんかしてないぜ」と返すのがお約束となっている。

シル・カシム・シル

声 - 吉田理保子
通称マザー・シル。巣主会のメンバー。ギラグールの宇宙の眼計画妨害のため、進化に重要な個体を見分けられるレイを使用することを「危険だ」と反対していた。しかし後半では妨害のためにいち早く目的の個体を見つける必要があることから、一転しレイの使用に賛成し、ピラルの後任として萌たちと行動を共にするが、その行動に不審な点が多い。

シロク・カシム・シル

声 - 鈴木琢磨
マザー・シルの息子で、登場メンバーの中では最年少ながらフォロルが誇る若き天才科学者。ピラルの師でもあり、シロク博士と呼ばれる。母親であるシルには頭が上がらない様子。

カーン・トゥハ・カーク

声 - 梅津秀行
フォロル軍総司令で、巣主会の一員である軍人。その他に巣主会のメンバーとしてヒルム将軍、マザー・ヤン（声 - 嶋村薫）、マザー・クルルなどが在籍している。

小型肉食恐竜トロエドンを遠い先祖に持つ恐竜人類。北極圏に本拠地をおく、誇り高い戦闘種族である。集団の秩序や第一疾走者と呼ばれる最強の戦士を頂点とする階級制を絶対とし、個々人は白い仮面を被り、生まれた時季や場所に由来する非常に長い名を持つなど、独特な文化・社会を形成している。身分や性別による差別は存在しないが、女性の方が体格が大きく強いため、必然的に管理職や戦闘員には女性が多い。その一方、嘘をつく概念を持たないという意外な一面もある。言語は鶏が騒ぐような声とノイズのような音で表現されている。人間が爬虫類を気味悪るがるように、ほ乳類を気味悪がっており、鳴き声やほ乳類の毛皮やしっとりした肌を気持ち悪いものとして嫌っている。ハルは、萌に手を触られた際、露骨に嫌がり「お前の肌、水っぽい、嫌だ」「お前の声大きい。仲間の哺乳類もそうか？」と述べており、他のギラグールもほ乳類が足元を通った際は逃げまどっていた。元は肉食性だったが、進化の過程で雑食性になっており、人間と同様の物を食べられる。ヒトやフォロルとは消化方法が異なるのか、食物を歯で咀嚼せず音を立てて丸ごと飲み込むため、萌からは「なんか下品」と言われてしまった。

春の最初の満月の夜に生まれた最初の息子

声 - 玄田哲章
萌からはハルと略して呼ばれている。言語翻訳機などを内蔵したヘルメット型電子機器を被った男性。ギラグールの言葉で「爪研ぎ」と呼ばれる学問職で、得意分野は哺乳類の研究。元々は萌が潜入したギラグールの基地に所属していたが、脱出のためにアッケラ缶がタイムホールを使用した際に萌に触れてしまい、巻き込まれる形で萌と同じ場所に飛ばされてしまう。その後、様々な事情が重なったことで萌は「人質」と称して彼を同行させることとなった。常に冷静沈着できわめて純粋・公平な研究心と探究心を持っており、敵への勝利に関心を見せないなど戦闘種族たるギラグールらしからぬ面が多い。そのため、次第に萌やレイに研究対象としての興味を抱いたり、彼女らを助けるために策を巡らして猟兵を撃退したり、後半ではフォロルとの和平の道について真剣に考えるようになる。元々中生代の生物の研究も行っており、アッケラ缶と連絡が取れない状態の時は、彼が萌に初めて会う恐竜の解説をしていることもある。

ラプター

声 - 梁田清之
戦闘目的にギラグールによってヴェロキラプトルの進化した恐竜から作り出された改造恐竜人間。そのため戦闘能力は高く、フィラをライバル視している。戦士としてのプライドの高さはギラグールを上回るほどであり、それが後々ギラグールの方針への反目に繋がる。

ヴェログ

ラプターの騎乗する大型の改造恐竜。大型のドロマエオサウルス科の恐竜の遺伝子を元にした生態パーツに飛行装置などが組み込まれている。また、名前を呼ばれただけでラプターの意思を汲み取り行動するなど、知性も向上されている。名前の由来はヴェロキラプトルからラプターを取った残りである（ヴェログ＋ラプター＝ヴェロキラプトル）。

女科学者

声 - 安藤ありさ
派手な鳥のような仮面をつけている。恐竜人類の世界でバーチャル世界を最初に作るなど、かなり有能な人物らしい。ハルには研究者として一目置きながらも、「なぜ哺乳類に興味など持つのか」と良い顔をしていない面も見られる。

雪深き冬に生まれ白き破滅を超越する強き娘

声 - 吉田理保子
ギラグールの若き女司令官。萌やフィラ達と度々戦った有能な軍人で、高い攻撃性と合理性を併せ持っている。
前半クライマックスで萌の尋問を行っていたが、彼女の保護（及びレイの奪還）に現れたフォロル側のタイムホールを乗っ取りフォロルの拠点がある南極に急襲を仕掛ける。基地に潜入し脱出を図る萌に背後から襲い掛かるが、萌の乗っていたマシンの爆発で破片が刺さり死亡したかに見えたが、猟兵に救出されており、後半で再び萌の前に立ちはだかる。冷徹な性格だが決して頭が硬いわけではなく、普段はあくまでギラグール全体の事を考え必要に応じては敵側との共闘も辞さないなど柔軟な考えもできる。

第一疾走者

声 - 白石文子
ギラグールの頂点に立つ女帝。ギラグールの長は即ち種族最強の戦士がなるとの事だが、決して「血の気の多い悪の独裁者」という様な人物ではなく、女帝としての手腕にも優れた公明正大な名君であり、そのまま作中最強の戦士でもある。反旗を翻して立ち向かってきたラプターに対して終始戦いを有利に進めていた。しかし最終局面で追い詰められた際、フォロル殲滅に固執しすぎるあまりその感情をあらわとしてしまい、結果両者共倒れになりかねない大きな災厄を招くことになってしまう。

登場した恐竜や他の生物。

• ディプロドクス
• ケラトサウルス
• ステゴサウルス
• アロサウルス
• セイスモサウルス
• トコドン
• アマルガサウルス
• プテロダウストロ
• トロペオグナトゥス
• ケアラダクティルス
• アンハングエラ
• カルノタウルス
• アンタークトサウルス
• サルタサウルス
• アベリサウルス
• ノアサウルス
• タニストロフェウス
• リオアリバサウルス
• ポストスクス
• ランベオサウルス
• バウルスクス
• ヒドロテロサウルス
• オメイサウルス
• アジリサウルス
• チャドンゴコエルルス
• シュノサウルス
• ファヤンゴサウルス
• ガソサウルス
• アーケロン
• アンモナイト
• エイノサウルス
• オルニトケイルス
• テルマトサウルス
• ブラディクネメ
• パラサウロロフス
• エドモントサウルス
• パキリノサウルス
• オルニトミムス
• ケツァルコアトルス
• ヘスペロルニス
• ヒパクロサウルス
• アンキロサウルス
• トロオドン
• フォボスクス
• レエリナサウラ
• オッシー（アロサウルス）
• プラティプテリギウス
• クロノサウルス
• ディノドントサウルス
• エクサイレントドン
• スカフォニクス
• エオラプトル
• テコドント
• アエトサウルス
• メトリオリンクス
• リードシクティス
• コンプソグナトゥス
• 始祖鳥
• イグアノドン
• ユタラプトル
• バリオニクス
• オウラノサウルス
• レッパキサウルス
• スピノサウルス
• ストマトスクス
• アヴィミムス
• サウロロフス
• タルボサウルス
• サウロルニトイデス
• トリケラトプス
• ティラノサウルス
• プテラノドン
• ブラキオサウルス