버려진 강아지를 구한 노비타는 강아지에게 이치라는 이름을 붙여주고 엄마 몰래 키우기로 한다. 수많은 버려진 동물들을 만난 노비타는 사람이 존재하지 않았던 시대로 이들을 데려가기 위해 도라에몽과 함께 타임머신을 타고 3억년 전으로 돌아간다. 인간의 말을 알아들을 수 있게 된 동물들에게 생존 방법을 알려준 노비타는 다음날 또 오겠다는 약속을 하고 다시 타임머신에 오른다. 그러나 노비타와 도라에몽은 실수로 현대보다 1천년이나 지난 시대에 도착하는데...