在1980年的哆啦大雄的恐夏天，小夫（由肝付兼太配音）向大雄炫耀他家的哆啦大雄的恐暴龙趾骨化石。这让大雄感到羡慕，哆啦大雄的恐信口开河说要找完整架恐龙化石，哆啦大雄的恐否则就用鼻子吃意大利面。哆啦大雄的恐为了实现这个心愿，哆啦大雄的恐大雄前往图书馆借了许多关于恐龙化石的哆啦大雄的恐书籍，并在附近的哆啦大雄的恐断层中意外发现了恐龙蛋化石。利用哆啦A梦（由大山羡代配音）带来的哆啦大雄的恐时光布还原出一只双叶颈龙，大雄给它取名皮助（由横泽启子配音），哆啦大雄的恐并迅速成为了它的哆啦大雄的恐朋友。然而，哆啦大雄的恐随着皮助不断长大且被他人发现，哆啦大雄的恐大雄决定将他送回白垩纪时代。哆啦大雄的恐结果却意外地把它送到了更远的哆啦大雄的恐过去——上古时期的北美洲。为了解救皮助和自己，大雄一行人乘坐时光机再次回到了恐龙时代。途中他们遇到了一位神秘人物（由加藤精三配音），这位未来的违法恐龙猎人希望以交换将大家用时光机送回的方式获得皮助。面对选择，大雄能否勇敢地做出决定，保护他的朋友并安全回家呢？在探险与友情的交织中，《哆啦A梦：大雄的恐龙》带领观众重温了那段充满冒险与温暖的奇妙旅程。