Khi Nobita cảm thấy muốn lặn ở quê hương của mình, Doraemon đã sử dụng Máy mô phỏng máy bơm dưới nước để bơm toàn bộ nước ra khỏi Tokyo, khiến cả thành phố chìm trong nước. Đêm đó, Doraemon và Nobita sử dụng Bộ mô phỏng mặt nạ lặn để lặn dưới nước. Sau đó

Câu chuyện bắt đầu khi cậu chàng mắt cận Nobita nhờ Doraemon giúp tìm hiểu về các loài động vật thời tiền sử. Nhờ những bửu bối của chú mèo máy thông minh, những người bạn nhỏ đã quay về thời tiền sử xa xưa để tìm kiếm những động vật quý hiếm sắp bị tuyệt