Doraemon se lanza a su aventura más ecológica para salvar el mundo de una terrible amenaza junto a Nobita y toda su pandilla. En esta ocasión Doraemon utiliza sus inventos para crear su propio mundo en el cielo: una nube gigantesca. Durante su viaje en la nube se encuentran unos seres alienígenas que pretenden destruir la civilización para escarmentar a los humanos por su falta de compromiso con el medio ambiente.
Tras encontrar un huevo de un futabasauro, una especie autóctona de Japón, Doraemon y Nobita deciden devolverlo a su hábitat prehistórico mediante la siempre útil máquina del tiempo. Sin embargo, no todo resulta tan sencillo como habían planeado.
Un ladrón llamado Deluxe se cuela por el agujero dimensional y le arrebata el cascabel a Doraemon. Para localizarlo, Doraemon y Nobita reúnen las pistas que les llevan al Museo del futuro.
A través de un túnel espcacio-temporal, el gato cósmico y sus amigos acaban en el mundo de las aves, un lugar habitado por curiosos hombres-pájaro. Allí conocen a Guske que les informa de los planes del malvado general Jinglid que amenaza con destruir este mundo fantástico. Doraemon y Nobita ayudarán a su nuevo amigo a acabar con el general y a salvar su mundo.