เรื่องราวความผูกพันระหว่างโนบิตะกับ “อิจิ” สุนัขจรจัดที่เขาเก็บมาเลี้ยง โนบิตะและโดราเอมอนได้พาสุนัขและแมวจรจัดจำนวนมากย้อนเวลากลับไปเมื่อ 300 ล้านปีก่อน เพื่อสร้างดินแดนที่พวกมันจะอยู่ได้อย่างปลอดภัย แต่เมื่อพวกเขากลับไปหาอิจิอีกครั้งในยุคที่ล้ำสมัยขึ้น พวกเขากลับพบ “อาณาจักรโฮ่งเหมียว” ที่มีอารยธรรมรุ่งเรือง แต่ในขณะเดียวกันก็มีแผนร้ายที่คุกคามอาณาจักรนี้อยู่ โนบิตะจึงต้องออกตามหาอิจิและร่วมมือกับเหล่าอัศวินสุนัขเพื่อปกป้องมิตรภาพและอาณาจักรแห่งนี้