Một ngày nọ, Nobita nhặt được một chú chó hoang bị thương và đặt tên là Ichi. Cậu cũng cứu một chú mèo nhỏ và mang cả hai về chăm sóc, dù bị mẹ la vì không được nuôi thêm thú.<br /><br />Trong lúc chơi đùa với bảo bối của Doraemon, nhóm bạn vô tình mở ra cánh cổng xuyên thời gian đưa họ đến Vương quốc Chó Mèo – một thế giới tương lai nơi loài chó và mèo tiến hóa, xây dựng xã hội riêng biệt và sống như con người.<br /><br />Tuy nhiên, sự xuất hiện của nhóm Nobita lại trùng khớp với thời điểm xảy ra xung đột nội bộ trong vương quốc – khi một thế lực đen tối âm mưu dùng công nghệ để thống trị cả nhân loại lẫn động vật. Doraemon, Nobita và những người bạn cùng các cư dân Chó Mèo phải hợp sức chống lại âm mưu hủy diệt này.
