大雄在强夫家被恐龙化石羞辱后，立下豪言要找到真正的恐龙。他意外挖出一枚化石蛋，借助哆啦A梦的道具成功孵化出小恐龙皮助。大雄瞒着所有人偷偷抚养皮助，但皮助一天天长大，再也藏不住了。

为了皮助的未来，大雄决定将它送回白垩纪。哆啦A梦和伙伴们一同踏上穿越时空的旅程。然而途中，他们遭遇了凶残的恐龙猎人，皮助被夺走。大雄和伙伴们不顾危险，齐心协力展开营救。

最终，皮助回到属于自己的世界，大雄也学会了责任与放手。这段跨越时空的友情，成为他一生难忘的成长记忆。