Nobita tropeça em um ovo de dinossauro fossilizado e, com a ajuda das invenções do Doraemon, eles o chocam, dando início à criação do réptil. Percebendo que não podem conservar o animal para sempre, Nobita é compelido a devolvê‑lo aos tempos pré-históricos, onde um bando de caçadores futuristas ameaça colocar os dinossauros em risco. Decidido a resgatar as criaturas das garras dos caçadores, Doraemon e a turma retornam ao passado e se lançam numa aventura pré‑histórica.