เรื่องราวของโนบิตะกับไดโนเสาร์ตัวใหม่คู่แฝดสีเขียวและสีชมพู่ ซึ่งทั้งสองตัวมีปีกบินได้ด้วย โนบิตะ โดราเอม่อน และผองเพื่อน พากันกลับไปยังยุคไดโนเสาร์เพื่อผจญภัย รวมถึงช่วยเหลือไดโนเสาร์ให้รอดพ้นจากยุคแห่งการทำลายล้างโลกและภัยอุกกาบาต