Nobita phát hiện một chú chó hoang, và kết bạn với cậu ta. mang chú cún về nhà, giấu cha giấu mẹ nuôi và đặt tên chú ta là Ichi. Sau đó Ichi gọi được thêm một chú mèo khá dễ thương về làm mọi chuyện nhanh chóng bị bà Tamako phát hiện. Không còn cách nào khác, Doraemon và Nobita đưa cả đàn chó mèo bị bỏ trên núi về thời tiền sử thuộc kỷ Permy. Sử dụng cây đèn tiến hóa để bầy chó mèo này có thể tự sống và phát triển và thích nghi với điều kiện tự nhiên mới. Mấy ngày sau, Nobita và Doraemon trở lại thăm Ichi và bầy chó mèo, phát hiện ra một điều: Trái đất thuộc kỷ Permy sắt xaeyr ra một cơn đại địa chấn, hủy diệt 90% sinh vật sống trên trái đất. Hai người bạn của chúng ta vội quay ngược thời gian một lần nữa để tìm và báo cho Ichi biết về trận địa chấn này. Thế nhưng, vương quốc chó mèo kia đã thay đổi và phát triển với một nền văn mình rực rỡ hơn cả nhân loại ngày nay, và nhất là Ichi, đã quên mất người bạn năm xưa là Nobita của mình.