哆啦A梦跟大雄用「时空洞」，抓到了一只很大的灭绝的鸟，它的名字叫做莫亚。大雄不忍心将它回到古代后要面临绝灭，于是把它带到专门收容绝灭动物的「奇迹之岛」。
胖虎与小夫正在玩斗独角仙，大雄也将爸爸买给他的独角仙「独角太郎」加入战局，结果不仅被两人轻松打败还被嘲笑，不甘心的大雄于是拜托哆啦A梦去500年前的新西兰，捕捉已经绝种的大独角仙，不料「时光胶」却不小心将绝种的巨大鸟类「莫亚」给抓了回来。
哆啦A梦和大雄为了不让它绝种，于是将不小心抓回来的莫亚带到专门收容绝种动物的「贝雷加蒙岛」。这个陌生的岛屿，拥有「黄金独角仙」所守护的不可思议力量，可以令古代生物得以继续生存至今。它同时是一个受未来人监管和研究的生态公园。要到那里就必须要由当地的专业向导安排。然而，在该处研究的绝种动物学家凯莉博士的冒失助手刚之助 在前往大雄家的途中，却弄错时空，误把二十年前，儿时的大雄爸爸带到生态公园去了，他被带到生态公园后，记忆已不复存。哆啦A梦等人之后还是顺利来到了「贝雷加蒙岛」，他们不仅在这座岛上遇见了洛可洛族长老的孙女「可洛」与度度鸟「库拉鸠」，还遇到了儿时的大雄爸爸。但是刚开始众人只当很相像而已，称他为「大可」。他们在这座岛屿上快乐而安逸的生活著。
然而，为了夺取黄金独角仙「黄金海格力斯」的力量，坏商人「沙曼」开始袭击这座岛屿！究竟，大雄与「大可」错综复杂的关系是否有验明正身的时候呢？而这座岛屿又藏有多么不可思议的力量？为了保护这座岛屿，哆啦A梦等人站了出来！究竟哆啦A梦等人能否守护这座岛屿呢？！
在平凡的夏日一天，大雄和好友们在空地上举行独角仙相扑比赛，虽然寄予了无数的厚望，可是大雄的独角仙还是败在胖虎（木村昴 配音）的手下。他回到家后心有不甘，痛哭流涕。哆拉A梦和哆拉美实在看不下去，拿出道具时光洞帮大雄捕捉更强大的独角仙。谁知他们却意外抓到了早在500年前就已经灭绝的大型动物恐鸟，善良的小伙伴们不愿将恐鸟送回原处迎接灭亡的命运，于是一同前往了位于大海中央的奇迹之岛。
奇迹之岛是由灭绝动物学家凯利博士主持开发、专门用作保护灭绝生物的岛屿。在这里，小伙伴们见到了巨犀、板齿犀、渡渡鸟、剑齿虎等只在图片上才见过的生物。与此同时，他们还见到了和大雄长得一模一样的神秘男孩达凯。达凯来自祖祖辈辈生活在岛上的乐可乐一族，族人奉黄金独角仙赫拉克勒斯为守护神。大雄他们受到乐可乐族的欢迎和礼遇，他们也很快和达凯以及可爱的女孩可珑成为好朋友。
突然，一伙邪恶之人打破了奇迹之岛的宁静。来自未来的恶德商人谢尔曼妄图夺取黄金独角仙，他和他的爪牙斯卡伊、史奈克、罗克将贪婪之手伸向小岛。为了保护岛上的动物和黄金独角仙，哆拉A梦、大雄以及小伙伴们勇敢地迎接挑战……