“¡Ojalá encontrara un fósil de dinosaurio!”, piensa el soñador Nobita. El resto de la pandilla se lo toma a broma, pero Nobita pone todo su empeño en esta nueva misión para cerrar la boca a sus amigos. Lo más sorprendente es que, en su primera excavación, da con un huevo que bien podría ser de un animal prehistórico. Ayudado por Doraemon, Nobita consigue que del huevo nazca un ejemplar de futabasauro, una especie autóctona de Japón, al que bautizan como Pisuke. De la noche a la mañana, Pisuke atrae la atención del barrio y de los medios de comunicación, de modo que Doraemon y Nobita deciden que lo más sensato es devolverlo a su hábitat prehistórico mediante la siempre útil máquina del tiempo. Pero no todo resulta tan sencillo como habían planeado. La irrupción de unos cazadores de dinosaurios sin escrúpulos complica el plan.
