Grottbjörnens folk, en neanderthalklan, har levt på samma sätt i generation efter generation: bott i grottor, samlat växter, tillbett sina skyddsandar, jagat bisonoxar och andra djur. En dag beslutar sig klanen för att adoptera Ayla, en cromagnonflicka som skilts från sitt folk efter en jordbävning.

Ayla växer upp hos klanen. Hon får lära sig dess levnadssätt av medicinkvinnan Iza, och snart känner hon sig som en av klanens medlemmar. Men hennes annorlunda sätt att tänka, hennes förmåga att handla snabbt i kritiska situationer, gör att hon skiljer sig från dem och råkar i konflikter. Hon kommer att upplevas som ett hot mot klanens traditionsbundna levnadssätt, mot hela dess existens.