平凡的一天，大雄偶然邂逅一条机灵心爱的小狗。小狗对他分外眷恋，大雄无法之下，只得拜托哆啦A梦想方法收养。与此同时，周围被丢掉的小猫小狗越来越多，小伙伴们忧心如焚，甚至在后山也找不到小动物们借以安身立命之所。万般无法之下，大雄他们将小动物带到连恐龙都尚未诞生的史前时代，利用进化退化枪促进动物们进化。次日，小伙伴们依照约好前去看望小动物，结果在时空地道中遭到乱流。来到了比前一天如果千年的时代。此刻，猫狗国已空前昌盛，他们在这里结识了小八等一种好友。不久得知地球将遭到陨石的撞击，而猫狗国内部也在酝酿着一个阴谋。新的冒险就此展开……