哆啦A夢跟大雄用“時空洞”，抓到了一只很大的滅絕的鳥，它的名字叫做莫亞。大雄不忍心將它回到古代后要面臨絕滅，于是把它帶到專門收容絕滅動物的“絕滅之島”。這個陌生的島嶼，擁有“黃金獨角仙”所守護的不可思議力量，可以令古代生物得以繼續生存至今。它同時是一個受未來人監管和研究的生態公園。要到那里就必須要由當地的專業向導安排。然而，在該處研究的絕種動物學家凱莉博士的冒失助手剛之助在前往大雄家的途中，卻弄錯時空，誤把二十年前，兒時的大雄爸爸帶到生態公園去了……