Nobita tình cờ gặp được người ngoài hành tinh tí hon Papi, vốn là Tổng thống của hành tinh Pirika, chạy trốn tới Trái Đất để thoát khỏi những kẻ nổi loạn nơi quê nhà. Doraemon, Nobita và hội bạn thân dùng bảo bối đèn pin thu nhỏ biến đổi theo kích cỡ giốn

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