平凡的一天，大雄偶然邂逅一條機靈可愛的小狗。小狗對他分外依戀，大雄無奈之下，只得拜托哆啦A夢想辦法收養(yǎng)。與此同時，周圍被丟棄的小貓小狗越來越多，小伙伴們憂心忡忡，甚至在后山也找不到小動物們借以安身立命之所。萬般無奈之下，大雄他們將小動物帶到連恐龍都尚未誕生的史前時代，利用進化退化槍促成動物們進化。次日，小伙伴們按照約定前去看望小動物，結果在時空隧道中遭到亂流。來到了比前一天萬一千年的時代。此時，貓狗國已空前繁榮，他們在這里結識了小八等一種好友。不久得知地球將遭到隕石的撞擊，而貓狗國內部也在醞釀著一個陰謀。新的冒險就此展開……