在一个晴朗的日子里,大雄和小夫正在一起。小夫带来了自己家的暴龙趾骨化石,并炫耀了一番。大雄非常羡慕,还信口开河地说要找一个完整的恐龙化石,否则就用鼻子吃意大利粉。于是,他去图书馆借了一些有关恐龙化石的书籍。后来,大雄在附近的断层挖到了一枚恐龙蛋的化石,通过哆啦A梦的时光布还原,得到了一只双叶颈龙,他给它取名为皮助。大雄和皮助很快成为了好朋友,但是随着它的体型越来越大,还被人发现,大雄决定把它送回白垩纪时代。然而,他们却错送到了上古的北美洲。为了回到家乡,大雄一行人乘坐时光机回到恐龙时代。途中,他们被一个神秘人追击,原来是来自未来的违法恐龙猎人,他想通过抓住皮助来赚钱。他要求大雄交出皮助作为条件,才会将他们送回家乡。大雄将会如何决定,回到自己的家呢?经过一番危险的冒险之后,他们最终回到了家乡。