小夫炫耀自己家的暴龙趾骨化石大雄眼红并信口开河表要找大整架恐龙化石否则便用鼻子吃意大利粉于是他便前往图书馆借了些有关恐龙化石的书籍后来他在附近的断层挖到一枚恐龙蛋的化石并以时光布还原之后得到一只双叶颈龙并以叫声将之命名为皮助很快大雄和它成为好朋友但因它越长越大且被人发现故大雄决定将他送回白垩纪时代可是后来却发现将它错送到上古的北美洲于是大雄一行人乘时光机再次回到恐龙时代但途中被欲抢皮助的神秘人追击时光机因而故障使大家必须靠自己沿着古陆块回到日本经过长时间的冒险神秘人物再度出现希望获得皮助原来是未来的违法恐龙猎人要获得皮助卖钱要大雄一行以交出皮助为条件换取将他们用时光机送回家大雄最后决定则想办法夺取时光机但途中被发现而使静香小夫胖虎被抓哆啦A梦和大雄赶往援救却进入陷阱他们被放在基地中的恐龙竞技场中恐龙猎人放出恐龙在可能被吃的千钧一发下原来该恐龙是吃过桃太郎饭团的恐龙因此在恐龙的协助下反败为胜又配合赶到的时光巡逻队打败了恐龙猎人最后在时光巡逻队的帮助下将皮助带回它的故乡可皮助对大雄万分不舍大雄狠下心来离