Il 40° film cinematografico del celeberrimo gatto spaziale celebra il 50° anniversario dalla prima pubblicazione delle storie a fumetti di Doraemon. Nobita, durante una visita ad un sito che ospita una mostra di fossili di dinosauro, trova per caso un uovo di dinosauro. Con l’aiuto di Doraemon, Nobita riporta l’uovo al suo stato originale e dopo la schiusa vengono alla luce due esemplari di una nuova specie mai classificata. Anche se vorrebbero prendersi cura di loro, il rischio che vengano scoperti è troppo alto e quindi Nobita e i suoi amici si trovano costretti a riportarli alla loro epoca: il periodo Cretaceo di 66 milioni di anni fa.