Câu chuyện bắt đầu từ khi cậu bé Nobita ham học hỏi về loài động vật thời tiền sử nên đã nhờ Doraemon tìm hiểu. Thế là ba người bạn Doraemon, Dorami và Nobita đã dùng vòng thời gian và cây gậy bám dính để bắt những động vật thời cổ đại xa xưa đã tuyệt chủng lâu để về nghiên cứu.

Một lúc sau thì bất ngờ dính được con đà điểu cổ đại khổng lồ và gây cho ba người sự hoảng hốt, Nobita thì khiếp sợ.... Từ đó 5 người bạn trong nhóm Doraemon đã lên cổ máy thời gian quay về thời tiền sử xa xưa để tìm kiếm những động vật quý hiếm sắp bị tuyệt chủng từ rất lâu đời. Lúc đó nước Nhật chưa được hình thành. Sau khi quay về quá khứ sơ khai họ đã vào một hòn đảo kì lạ.

Trên hòn đảo có rất nhiều động vật lạ mà từ trước đến giờ nhóm bạn Doraemon chưa gặp qua, những loài động vật này rất quý hiếm, đã bị tuyệt chủng lâu rồi và còn quái dị nữa chứ. Ai cũng ngạc nhiên và muốn quan sát kĩ... Với những trò đùa tinh nghịch của các loài động vật và hơn nữa là những động vật ăn thịt như báo nanh dài (gọi tắt là Banada)... làm cho nhóm bạn nhiều tình huống khiếp sợ. Những bí mật về loài động vật lạ và sâu trong hang côn trùng quý sẽ được khám phá hay những tình huống nguy hiểm nào đang chờ các bạn ấy gặp phải?