为了保护皮助，大雄决定将它送回白垩纪时代。
大雄、哆啦A梦以及他们的朋友们乘坐时光机前往白垩纪。
但途中遭遇了时光机错位，将他们送到了上古的北美洲。
在寻找正确时代的过程中，他们遭遇了欲抢夺皮助的神秘人追击。
时光机因此故障。
一行人不得已沿着古代大陆板块返回。
经过长时间的冒险，神秘人物再度出现希望获得皮助。
原来他们是未来的违法恐龙猎人。
这些人想要获得皮助卖钱。
要大雄一行人以交出皮助为条件，换取将他们用时光机送回家。
大雄不同意，决定想办法夺取时光机。
但途中被发现，使得静香、小夫、胖虎被抓。
哆啦A梦和大雄赶往救援却进入陷阱。
大雄他们被放在基地中的恐龙竞技场中，恐龙猎人放出暴龙。
在可能被吃的千钧一发下，他们发现原来该暴龙是吃过桃太郎饭团的恐龙。
后来，在暴龙的协助下，配合赶到的时光巡逻队打败了恐龙猎人。
皮助也回到了它的故乡。
在分别的时刻，大雄和皮助之间展现了深厚的感情。
“皮助，你从现在开始，可以看到很多东西，学习到很多事情，要……要长得更大更强壮喔……我也会……我也会……我……我……我也会，更加努力的……再见，要保重……”
此时，大家都已经泣不成声了。
时光机启动，众人和皮助哭着告别。
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