平凡的一天，大雄卻感到無比心煩。先是與小夫爭論恐龍還存在與否時落敗，接着零分試卷又面臨媽媽的搜查。爲了藏匿積攢下來的試卷，大雄和哆啦A夢利用道具在後山挖了一個巨大的洞。大雄欣喜過望，於是和小夥伴們建立起一個地下理想王國。與此同時，小夫的心情則無比煩悶，他無數次看見恐龍，甚至在地洞裏看過奔跑的恐龍羣。不久，小夫神祕失蹤。得知他可能困在地下，大雄、哆啦A夢、胖虎、靜香他們決定前去營救好友。令小夥伴們意外的是，地洞竟然連接着一個奇異的世界，這裏不僅有各種各樣的恐龍，還有一個神祕的王國。
　　小夥伴們受到地下王國的熱情接待，並最終找到小夫。但偶然的機緣，他們得知地下王國正在進行一項神祕的計劃……