«Затерянный город Z» повествует о жизни английского исследователя и путешественника Перси Фосетта (Чарли Ханнэм), в ходе экспедиции по Амазонке самом начале XX в. обнаружившего следы до сих пор неоткрытой высоко развитой цивилизации, которая, по всей видимости, населяла эти места. Вернувшись на родину, Фосетт встречает недоверие со стороны научного сообщества, для которых аборигены — не больше, чем просто дикари. Вопреки всему, герой решительно настаивает на дальнейшем изучении этого племени и, поддерживаемый женой (Сиенна Миллер) и сыном (Том Холланд), в компании помощника (Роберт Паттинсон) он снова и снова возвращается в джунгли Южной Америки до тех пор, пока однажды в 1925 году бесследно не пропадает в их дебрях.