Nobita menetaskan dua dinosaurus baru, bernama Kyu dan Myu, melalui Time Cloth. Nobita memelihara dan merawat dinosaurus ini, untuk membuktikan kepada teman-temannya bahwa dia dapat menemukan dinosaurus sungguhan. Setelah dinosaurus dewasa, Nobita menunjukkannya kepada Shizuka, Gian, dan Suneo. Setelah itu, geng tersebut melakukan perjalanan ke masa lalu, di mana mereka dapat melihat rumah Kyu dan Myu, yang dihuni oleh banyak dinosaurus lain. Hal ini menyebabkan masalah bagi semua orang, karena mereka berusaha untuk tetap aman. Sepanjang jalan, ada sekelompok musuh misterius yang berharap bisa mencuri Kyu dan Myu dari Nobita.