Después de salvar a un perro callejero que estaba por ahogarse y al que llama Ichi, Nobita Nobi sigue recogiendo animales abandonados hasta que Doraemon propone reubicarlos en una era prehistórica segura. Un error de cálculo los deja mil años antes de lo previsto, tiempo suficiente para que los animales desarrollen una civilización propia. Al buscar a Ichi, Nobita, Doraemon, Shizuka Minamoto, Suneo Honekawa y Takeshi Gouda se topan con Nekojara, un funcionario corrupto de origen felino que planea vengarse de los humanos por abandonar animales, justo cuando una lluvia de asteroides amenaza ese mundo.