Na Encounters at the End of the World, zijn vorige documentaire, reist regisseur Werner Herzog opnieuw voorbij de grenzen van een bijzondere plaats. Ondanks vele restricties en technische complicaties filmde hij met speciaal ontworpen 3D-camera's voor het eerst de grotten bij het Franse Chauvet. Hier werden in 1994 de oudste grotschilderingen ter wereld ontdekt. In Cave of Forgotten Dreams toont Herzog een ondergrondse wereld met honderden, 32.000 jaar oude kunstwerken. Bij fakkellicht komen de tekeningen van paarden, vee en leeuwen een ogenblik tot leven. Herzog filosofeert daarbij over kunst en kunstenaars uit de oude steentijd, over de oerwens te communiceren en de wereld te verbeelden, over evolutie en onze plaats daarin en uiteindelijk over wat het betekent mens te zijn.