大雄一天相救并收养一只差点溺水的狗，取名为“阿一”。某日，大雄和哆啦A梦还有静香为了不让妈妈知道大雄收养狗而用任意门逃到后山，并发现后山大量被遗弃的猫狗，于是连同胖虎和小夫一起带了许多的野猫野狗坐时光机回到还未有任何生物存在的三亿年前的地球建立猫狗王国。大雄使用了“进化退化放射线枪”将阿一进化成像人类一样，使其能够听得懂人类的话。当日傍晚，当大雄要回到二十一世纪时，答应阿一明天一定会再来，并在上时光机时，不小心将木叉球的球掉落在那里，并被阿一捡起来了。翌日，大雄等人在返回三亿前的途中遇上时间扭曲，之后被带到三亿年前的一千年后，那里竟是国际的猫狗都市，大雄发现因为把进化退化放射线枪遗留在三亿年前，导致现在这么国际。在这里，大雄遇上一只貌似阿一的狗狗小八，小八跟友伴向大家倾诉，原来小八等人的父母去了猫杰啦乐园后都不知所终，大家决定到猫杰啦乐园调查。