Qual è la vera storia di Nobita Nobi?

Il film inizia con un ragazzo che appartiene alla preistoria che caccia un pesce, viene catturato in un vortice temporale e arriva al 20° secolo. Nel 20° secolo, Nobita Nobi vuole scappare da casa sua. Non riuscendo a trovare una casa ideale, Nobita decide di creare un posto di fortuna per vivere. Tuttavia, non riesce ancora a trovare un posto dove vivere a causa delle leggi sulla proprietà della terra. Allo stesso tempo, Shizuka Minamoto, Takeshi "Gian" Goda, Suneo Honekawa e Doraemon vogliono scappare dalle loro case. Nobita suggerisce che dovrebbero tornare indietro nel tempo per vivere in un posto senza umani. Il gruppo è d'accordo con lui e così vanno nel Giappone preistorico, 70.000 anni nel passato.

Quando arrivano in Giappone, Doraemon assegna ad ognuno un ministero. A Shizuka viene assegnato il ministero del giardinaggio, a Gian quello dello sviluppo, a Suneo quello del paesaggio e a Nobita quello degli animali, mentre Doraemon supervisiona tutti i ministeri. Nobita mescola i geni di diversi animali e crea un drago, un grifone e un pegaso. Quando arriva Doraemon, li nasconde da lui.

La sera, il gruppo mangia la cena e decide di tornare a casa e visitarla un altro giorno. Il giorno dopo, il ragazzo dell'inizio del film si trasferisce segretamente nella stanza di Nobita e si nasconde nell'armadio. Quando Gian e Suneo arrivano, Gian litiga con lui e, a causa della debolezza, il ragazzo sviene. All'arrivo di Nobita, Shizuka e Doraemon, il gruppo si sposta nuovamente nel passato. Portano il ragazzo nella loro grotta e quando riprende conoscenza, Shizuka gli dà del cibo. Nel frattempo, Doraemon cerca con un segnale attraverso il tempo e viene a sapere che il ragazzo proviene da qualche parte nell'attuale Nanjing, in Cina, che è già stato abitato da esseri umani da più di 70.000 anni fa. Doraemon usa inoltre uno strumento di traduzione per capirlo. Dice loro che appartiene alla tribù della luce e che la sua tribù è stata attaccata dalla tribù oscura che ha preso tutta la sua gente. Il gruppo decide di aiutarlo.

Rintracciano la tribù oscura su Pegasus, Dragon e Griffin per quattro giorni. Il quarto giorno, trovano e combattono con loro. Tuttavia il loro sciamano si dimostra forte e dà loro una forte sfida solo per essere sconfitto dai gadget di Doraemon. A loro insaputa, lo sciamano possiede il potere di ripristinare. Il gruppo porta l'intera tribù in Giappone per dar loro un posto tranquillo dove vivere. Di notte, tornano a casa.

Il giorno dopo Doraemon dice a tutti che lo sciamano può restaurarsi e che la tribù della luce è ancora in pericolo, così tornano di nuovo indietro nel tempo. Arrivano troppo tardi, perché la tribù oscura ha già preso la tribù della luce. Di nuovo, il gruppo rintraccia la tribù oscura con il gadget del treno umano di Doraemon, ma Nobita si perde e viene separato dal gruppo durante una dura tempesta di neve.

Ad eccezione di Nobita, il resto del gruppo continua a muoversi e trova la tribù della luce. Doraemon combatte con Gigazombie, che è il re degli spiriti. Doraemon rivela che è un criminale del tempo che sta creando il suo mondo. Sconfigge facilmente Doraemon e gli altri.

D'altra parte, Nobita trova una scatola vicino a lui e vede un ologramma che gli dice che se ha bisogno di aiuto deve solo premere il pulsante. Gli animali domestici di Nobita, Pegasus, Dragon e Griffin ritornano e salvano il suo amico. Tuttavia Gigazombie li chiude in un luogo solitario. Nobita usa il pulsante e l'aiutante si rivela essere una pattuglia del tempo che cattura Gigazombie. Alla fine, Pegasus, Dragon e Griffin vengono portati nel futuro perché non potrebbero sopravvivere nell'era attuale. Il gruppo parte per casa.