大雄在化石挖掘体验活动中捡到一颗光滑的卵形石,用哆啦A梦的“时间包袱”包了一夜后,竟孵出一只半透明、像恐龙又像兔子的生物“皮皮”。皮皮能预知三秒后的未来,让大雄在棒球赛和考试中屡战屡胜。但一个来自白垩纪的神秘组织也在追踪皮皮,因为他们需要皮皮的预知能力来找到一颗能改写物种灭绝的“生命水晶”。大雄和伙伴们乘时光机穿越到恐龙时代,却发现皮皮的预知并非万能——它只能看到最坏的结局。为了改变未来,大雄第一次鼓起勇气主动迎战。