Nobita znów ma problemy z nauką i nieporozumienia w domu—zmęczony regułami współczesnego życia postanawia uciec, szukając przygody i wolności. Tym razem, przy pomocy Doraemona i jego niezawodnych gadżetów, chłopcy przenoszą się w czasie aż do prehistorycznej Japonii, gdzie planują stworzyć własną utopię, wolną od dorosłych. Jednak szybko okazuje się, że starożytność jest znacznie bardziej niebezpieczna niż sądzili. Spotykają pierwotne zwierzęta, stają w obliczu natury dzikiej i nieposkromionej, a także poznają młodego chłopca z odległego i tajemniczego plemienia, który prosi o pomoc w ratowaniu swego ludu. Ciepły humor, przygoda i głęboka przyjaźń łączą się w pełnej akcji historii o odwadze, lojalności oraz poszukiwaniu własnego miejsca na świecie.