平凡的一天，大雄因与小夫争论恐龙是否还存在而心情烦闷，又因零分试卷面临妈妈的搜查。为了藏匿试卷，大雄和哆啦A梦在后山挖了一个巨大的洞。大雄决定与小伙伴们在地下建立一个理想王国。与此同时，小夫多次声称看到恐龙，甚至在地洞中目睹恐龙群奔跑。不久，小夫神秘失踪。大雄、哆啦A梦、胖虎和静香得知他可能被困在地下，决定前去营救。他们意外发现地洞连接着一个奇异的世界，那里不仅有各种恐龙，还有一个神秘的王国。小伙伴们受到地下王国的热情接待，并最终找到小夫。然而，他们偶然得知地下王国正在进行一项神秘的计划，故事由此展开。