一天，大雄和靜兒、技安被強夫邀到家中參觀恐龍化石。當然，大雄免不了又被強夫取笑一番。爲了要做強夫面前爭一口氣，大雄誇下海口，恐龍化石沒什麼了不起，他要讓小夥伴們見識一下真正的恐龍！
奇蹟再次發生在大雄身上，他真的找到了一顆活的恐龍蛋！大雄和叮噹在家將小恐龍孵化了出來並在公園裡暗中飼養。小恐龍比助一天天長大，公園有怪獸的消息傳遍了日本。爲了小恐龍能健康成長，大家決定將小恐龍用時光機送回白堊紀。
沒料到，一個神祕人暗中跟蹤他們，也來到了白堊紀想要虜走比助。爲了保護比助，叮噹、大雄、強夫、技安和靜兒再次來到了白堊紀……