平凡的一天，大雄因与小夫争论恐龙是否存在而落败，接着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，并建立了一个地下理想王国。与此同时，小夫多次看见恐龙，甚至在地洞里目睹了奔跑的恐龙群，不久后神秘失踪。得知小夫可能困在地下，大雄、哆啦A梦、胖虎和静香决定前去营救。他们意外发现地洞连接着一个奇异的世界，这里有各种各样的恐龙和一个神秘的王国。小伙伴们受到热情接待，并最终找到小夫，但偶然间得知地下王国正在进行一项神秘计划。他们决定揭开这个计划的真相，展开了一场奇幻的冒险。