Děj hry nás zavádí do doby, kdy již není nemožné cestování časem, proti jeho proudu do dob dávno minulých, dokonce do časů, kdy lidská noha ještě nechodila po této planetě. Vláda však nastavila přísná pravidla pro cestování do minulosti a všichni zájemci musí projít přísnými psychickými i fyzickými testy. Několik málo vyvolených jedinců je nyní najímáno pro cesty do dob, kdy Zemi vládli dinosauři. Zde pak hájí zájmy vědeckých laboratoří i soukromých osob.

Primal Prey je loveckým simulátorem dinosaurů z pohledu vlastních očí. Hráč se vtěluje do úlohy lovce a dobrodruha, který ve čtyřech kapitolách po šesti různých misích plní jednotlivé úkoly v době vzdálené miliony let zpět v čase. Každá mise má zcela konkrétní cíl: přivézt zabitá dvojčata Raptora nebo dodat výzkumné laboratoři exemplář živého Utahraptora. Postupně se obtížnost úkolů zvyšuje, od zajištění vejce Styracosaura až po odchyt živé samice Tyranosaura rexe. Celkem se ve hře objeví 9 různých druhů dinosaurů a pro každou misi se hráč vybaví z devíti možných zbraní a dalšího vybavení.