Historien om Nobita møte med tvillingdinosaurene Kyu og Myu, bestemte han seg for å oppdra den og bli en kjærlig forelder til tross for at han var annerledes. Men til syvende og sist er det en grense for hvor Kyu og Myu kan leve i moderne tid. Nobita med Doraemon og venner bestemte seg for å reise for 66 millioner år siden og begynte å finne Kyu- og Myu-venner. Ved hjelp av Doraemons verktøy ankom de krittperioden som sies at utryddelsen av dinosaurene venter på Kyu og Myu og skjebnen til Nobita og andre.