ในเรื่องนี้ โนบิตะ (Nobita) และโดราเอมอน (Doraemon) ได้ค้นพบไข่ไดโนเสาร์และทำให้ไข่เหล่านั้นฟักออกมาเป็นไดโนเสาร์ตัวใหม่ที่น่ารัก ซึ่งชื่อว่า Kyunodon และ Mugendairyu สองตัวที่แตกต่างกัน โนบิตะมีความฝันที่จะเป็นเจ้าของไดโนเสาร์ของตัวเอง และเขาตัดสินใจที่จะพาเพื่อน ๆ รวมถึง Shizuka, Suneo, และ Gian ไปผจญภัยในโลกของไดโนเสาร์
การเดินทางนำพาให้พวกเขาได้พบกับอันตรายจากโลกที่ไม่คุ้นเคย และพวกเขาต้องร่วมมือกันเพื่อปกป้อง Kyunodon และ Mugendairyu จากผู้ที่ต้องการทำร้ายพวกเขา ในขณะเดียวกัน โนบิตะยังต้องเรียนรู้เกี่ยวกับความรับผิดชอบและการเติบโต
