โนบิตะได้ค้นพบกับฟอซซิลไข่ไดโนเสาร์โดยบังเอิญ และจากนั้นเขาก็ใช้ผ้าคลุมกาลเวลาให้เป็นไข่ที่ฟักตัวได้ ไม่นานนักไดโนเสาร์คอยาวน่ารัก ๆ ก็ฟักออกมา และตั้งชื่อให้ว่า "พีสุเกะ" โนบิตะก็ได้เลี้ยงดูมันจนเติบโตเกินจะอยู่ในยุคนี้ได้ จึงต้องตัดสินใจส่งกลับไปยังยุคของมัน แต่ทว่าพีสุเกะกลับต้องถูกตามล่าจากเศรษฐีชั่วร้ายจากโลกอนาคตเพื่อนำไปค้าขายอย่างผิดกฎหมาย โนบิตะ โดราเอมอนและเพื่อน ๆ จะช่วยพีสุเกะได้หรือไม่?