Năm 2020 là kỷ niệm 50 năm của Doraemon. Để kỷ niệm điều đó, chúng tôi sẽ ra mắt bộ phim Doraemon - Tân Chú khủng long của Nobita. Nobita đã gặp được một cặp song sinh khủng long đầy đáng yêu là Myuu và Kyuu. Mùa xuân năm 2020- Doraemon, một bộ phim đầy phát triển trong tương lai. Câu chuyện về Tân Chú khủng long của Nobita bắt đầu từ đây.
Nobita vô tình tìm được một quả trứng khủng long hóa thạch xen lẫn đất đá trong khuôn viên triển lãm hóa thạch khủng long mà cậu đã đến tham quan trước đó. Cậu đưa nó trở về trạng thái nguyên thủy bằng "Khăn trùm thời gian". Sau khi đem ấp, quả trứng nở ra một loài khủng long mới không có tên trong Bách khoa toàn thư vũ trụ và đặt tên chúng là Kyū và Myū. Mặc dù muốn bí mật chăm sóc chúng song việc có khủng long trong phố vẫn bị cư dân phát hiện; Nobita cùng các bạn buộc phải đưa chúng về Kỷ Phấn Trắng 66 triệu năm trước — thời đại của chúng.
