のび太は0点のテストをママから隠すため、ドラえもんに頼み“どこでもホール”で地下室を作った。そして、しずか、ジャイアン、スネ夫を呼ぶと、思いきり好きなことができるのでみんな大喜び。ところが、恐竜の姿を追っていったスネ夫が地底の奥深く迷いこんでしまった。ドラえもんたちはスネ夫を探しに出かけるが、恐竜に追いかけられたあげく、人食い人種のナンジャ族につかってしまった。そこへ現われたのが、竜の騎士バンホー。彼はスネ夫を保護してると言う。地磁気で走る帆船に乗ったのび太たちは、地底国の首都エンリル市に着いた。地底国の文明はとても進んでいるようだ。スネ夫と再会したのび太たちはバンホー家に滞在することになった。バンホーの妹ローの説明によると、地底人は恐竜の子孫で、6500万年前に発生した大災害によって“聖域”に逃げ込んだ恐竜以外は全滅したのだという。ピクニックの帰り道、みんなとはぐれたのび太は、立入禁止の建物に迷い込んでしまった。そこで、地底国の首脳会議を思わず盗み聞きした。彼らは武装して地上に出ようとしていたのだ。地上が滅ぼされる、というのび太の話を聞いたドラえもんたちはバンホー家を脱出。だが、またナンジャ族につかまったところを、バンホーたちが乗った船に救出された。そのまま船は地上に出たのだが、そこは何と6500万年前の地上だった。この船は巨大なタイムマシンだったのだ。地底人たちは、かつて先祖たちが被害にあった災害－－彼らは宇宙人の襲来だと考えていた－－を食い止めようとしたのだ。このままでは歴史が変わってしまう。のび太たちは“風雲ドラえもん城”を携え、バンホーたちに応戦した。その時、大音響とともに巨大な彗星が地球に激突、大津波が地上をのみこんだ。ドラえもんたちは間一髪、“ポップ地下室”に逃げ込んだ。あの“聖域”はドラえもんが作ったのだ。ドラえもんたちは生き残った恐竜たちを集め、地底に棲み家を作った。地底人たちは、今、長年の謎が解明されたのだった。地球を救ったドラえもん等は、神の子と崇められ、無事に地上へ帰ることができた。