本次展览分为「假说纷争」「重新崛起的恐龙起源说」「是龙是鸟」「古鸟类」「现代鸟类」五个部分，共陈列超过30件化石和标本，系统梳理「鸟类的恐龙起源学说」的发展历程。
最值得关注的展品是一组「中华龙鸟」化石。中华龙鸟是一种小型食肉恐龙，生存于距今1.4亿年的早白垩纪，化石标本保存有丝状的原始羽毛结构，为鸟类的恐龙演化学说提供了有力证据。
并列展出的还包括「赫氏近鸟龙」化石，这种恐龙生活在侏罗纪晚期，研究表明它的全身都覆盖着黑灰色羽毛，是已知最早的有羽毛兽脚亚目恐龙，填补了从恐龙向鸟类演化过程的重要空白。
部分展品
「中华龙鸟」对开标本
「赫氏近鸟龙」化石
「东方华夏颌龙」化石
「粗壮原始祖鸟」与「邹氏尾羽龙」化石
「寐龙」化石
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