Non sopportando più il caldo dell'estate, Doraemon trasporta Nobita e i suoi amici in un enorme iceberg galleggiante nel Pacifico meridionale. Durante la creazione di un parco divertimento, trovano nel ghiaccio un misterioso anello d'oro che scoprono essere stato sepolto in Antartide cento mila anni prima. Doraemon e il resto del gruppo si dirigono allora al Polo Sud alla ricerca del proprietario dell'anello e si imbattono nelle rovine di un'enorme città sepolta dal ghiaccio. Grazie ai poteri di Doraemon, il gruppo viaggia nel tempo e giunge a dieci mila anni prima e fa la conoscenza della giovane Kara, collegata al misterioso anello.