為了躲避夏日酷暑，哆啦A夢（水田山葵配音）帶著大雄（大原惠美配音）、靜香（嘉數由美配音）、胖虎（木村昴配音）和小夫（關智一配音）來到南太平洋的冰山。他們用道具“冰雕工藝組”建造游樂園時，意外從冰層中發現十萬年前的金環。穿越時空調查過程中，眾人在遠古南極找到神秘都市遺跡，并遭遇體型龐大的史前生物“基摩拉”。這群由遠古人類建造的機械都市因氣候異變失控，其核心裝置“極光引擎”持續破壞地球生態平衡。大雄等人利用冰雕工藝組改造遺跡內部結構，配合“氣候調節器”反制失控系統，并通過金環激活古代能源中樞。最終眾人摧毀引擎核心，在南極冰蓋完全融解前阻止了遠古文明對現代世界的威脅，返回后發現氣候異常現象隨之消失。