โนบิตะ(ให้เสียงโดย เมกุมิ โอะฮาระ) ได้ค้นพบ ฟอสซิลไดโนเสาร์ โดยบังเอิญ และจากนั้นเขาก็ใช้ผ้าคลุมกาลเวลาให้กลายเป็นไข่ที่ฟักตัวได้ ไม่นานนักไดโนเสาร์คอยาวน่ารัก ๆ ก็ฟักออกมาแล้วตั้งชื่อให้ว่า พิสุเกะ โนบิตะก็ได้เลี้ยงดูมันจนเติบโต จนกระทั่งพึสุเกะตัวใหญ่เกินกว่าที่จะดูแลได้ จนต้องตัดสินใจส่งกลับไปยังยุคของมัน แต่ทว่าดันส่งไปผิดท้องถิ่น โนบิตะจึงขอร้อง โดราเอมอน (ให้เสียงโดย วาซาบิ มิซูตะ) และเพื่อน ๆ ให้ช่วยพามันกลับไปยังถิ่นฐานจริง ๆ ที่มันอยู่คือ ทะเลญี่ปุ่นโบราณ พร้อมกับการหลีกหนีการตามล่าของเศรษฐีชั่วร้ายจากโลกอนาคตที่ต้องการพิสุเกะเพื่อนำไปค้าขายอย่างผิดกฎหมาย แถมยังต้องช่วยพิสุเกะปรับตัวกับสิ่งแวดล้อมใหม่ที่โหดร้ายโดดเดี่ยวให้ได้อีกด้วย ทั้งห้าคนจะช่วยเหลือพิสุเกะได้หรือไม่ และการจากกันของโนบิตะกับพิสุเกะจะออกมาในรูปแบบใดกันแน่ต้องคอยติดตามทุกโรงภาพยนตร์ในเดือนตุลาคมศกนี้