Câu chuyện bắt đầu khi Đôrêmon tạo ra một thế giới ảo: Trái đất thu nhỏ - để giúp Nôbita hoàn thành bài thuyết trình khoa học của mình. Nôbita đã tạo ra một thế giới giống y như thật (có động vật, cây cối, côn trùng,...).
Đến phút chót kế hoạch của Nôbita bị đổ vỡ khi Chaien và Xêkô cùng tham gia bài thuyết trình. Nôbita đành rủ Xuka đi theo và cả nhóm trở về thời tiền sử trong tinh cầu ảo để tham quan. Khi vừa đến nơi, họ gặp một lũ trẻ người tiền sử có bề ngoài giống y hệt mình đang bị lạc đường trong rừng...