大雄把恐龙展发现的化石带回家，借助哆啦A梦的时光包袱竟然成功孵化出两只从未被发现过的长着翅膀的新恐龙。大雄和小伙伴们决定将小恐龙们带回到属于它们的时代，一场惊心动魄的白垩纪大冒险即将上演。本片是《哆啦A梦》漫画连载50周年纪念作品，同时也是《哆啦A梦》系列电影的第40部作品。全新的故事，全新的大雄，全新的冒险，全新出发！

四月，正是樱花翩翩起舞的时节。当这座城市正为本世纪最大的日全食而狂欢时，月野兔和小小兔遇到了前来求助的天马/艾利欧斯。与此同时，一个自称“死亡月亮马戏团”的神秘马戏团出现在城市中。其真实身份是“死亡月亮”，由妮黑蕾雅女王领导的新月中的噩梦王国。水手战士们被敌人抓住了内心的漏洞从而卷进了恶梦世界，陷入了深深的危机之中。

千年后再度回归的彗星造访地球的一个月前，日本深山的某个乡下小镇。女高中生三叶每天都过着忧郁的生活，而她烦恼的不光有担任镇长的父亲所举行的选举运动，还有家传神社的古老习俗。三叶身居这小镇之中，又处于过多在意周围人目光的年龄，因此对大都市的憧憬日益强烈。然而某一天，自己做了一个变成男孩子的梦。这儿有着陌生的房间、陌生的朋友…

因双亲要在海外出差，所以一人留在日本的主人公以一年为期限住在了舅父的家里。之后转校到八十神高中的他得知一个深夜电视的传言在雨夜的十二时，只要看着关闭着的电视屏上自己的脸，就会浮现出另一个人的映像。主人公与同伴为了确认这一传言是否属实，不料被拉进了异空间，在那里被称为暗影的怪物袭击，与怪物接触时主角一行人的Persoa能力觉醒…