一天,大雄和静儿、技安被强夫邀到家中参观恐龙化石。当然,大雄免不了又被强夫取笑一番。为了要做强夫面前争一口气,大雄夸下海口,恐龙化石没什么了不起,他要让小伙伴们见识一下真正的恐龙!奇迹再次发生在大雄身上,他真的找到了一颗活的恐龙蛋!大雄和叮当在家将小恐龙孵化了出来并在公园里暗中饲养。小恐龙比助一天天长大,公园有怪兽的消息传遍了日本。为了小恐龙能健康成长,大家决定将小恐龙用时光机送回白垩纪。没料到,一个神秘人暗中跟踪他们,也来到了白垩纪想要虏走比助。为了保护比助,叮当、大雄、强夫、技安和静儿再次来到了白垩纪…… 漆黑的夜晚,一名间谍悄然潜入日本警方某机构,盗走了记载着各国谍报机构重要数据的绝密文件的绝密数据。日本警方和FBI探员赤井秀一(池田秀一配音)旋即与间谍展开追逐。最后,逃亡者的车辆坠落悬崖。第二天,柯南(高山南配音)和伙伴们来到东都水族馆观光,结果发现一名受伤的美丽女子(天海佑希配音)。该女子处于失忆状态,身上的手机也破损无法使用。柯南等人答应要帮她恢复记忆,当他们七嘴八舌之际,藏在暗处的黑衣组织成员贝尔摩德(小山茉美配音)冷冷地注视着这一切。在相处过程中,女子非凡的身手和奇怪的言行举止让灰原哀(林原惠美配音)对其真实身份产生怀疑。刚刚还一派祥和的水族馆,沉浸在快乐之中的人们,根本会想到随着那名神秘女子技艺的恢复,自己马上就要被卷入黑暗组织的杀戮和混乱之中…… 大雄最近有点儿倒霉,在学校因为功课被老师训斥,打棒球技术差被伙伴们嘲笑,房间太乱遭到妈妈责骂。伤心的他异想天开,希望有某种魔法能帮他搞定这一切。在哆啦A梦的“假如电话亭”的帮助下,他们的世界变成了一个魔法的世界,不幸的是大雄依然是最差的那个。与此同时,神秘天体正在接近地球,魔界之王戴玛奥企图统治世界,他预测到大雄和他的朋友们将是他前进道路上的阻碍,于是他派出魔女美杜沙铲除这些绊脚石。大雄他们遇到了空前的危机……