Cuộc phiêu lưu kịch tính với sự xuất hiện của Mewtwo, một Pokémon sinh học được tạo ra từ DNA của Mew, một trong những Pokémon hiếm nhất. Sau khi thoát khỏi phòng thí nghiệm nơi nó được tạo ra
kể về chuyện của một đất nước được gọi là “Diamond Domain” ( ダイヤモンド鉱国 Daiyamondo Kōkoku ? ) nằm Trái Tim Kim Cương mạnh mẽ ( 聖なるダイヤ Seinaru Daiya ? “Thánh Diamond”) , trong đó đã phục vụ như là nguồn của vương quốc của năng lượng và duy trì sự Ore Country trong nhiều thế kỷ. Nhiều Carbink sống trong Diamond Domain, bao gồm cả công chúa của họ – Jewel Pokemon, Diancie, người đã tạo ra kim cương Heart. Diancie không còn có sức mạnh để kiểm soát Diamond Heart và đất nước của mình đang rơi vào tình
Tình cờ tìm thấy trứng khủng long khi tham gia hoạt động khảo cổ, Nobita dùng bảo bối thần kỳ “khăn trùm thời gian” của Doraemon khiến chúng nở ra một cặp khủng long song sinh và đặt tên là Kyu và Myu. Và rồi cùng với Doraemon và nhóm bạn thân, Nobita đưa Kyu và Myu trở về 66 triệu năm trước.
Trong thế kỷ 20, Nobita đã nảy ra ý tưởng sẽ rời khỏi nhà và tìm một nơi tốt đẹp hơn để tạm sống. Cùng lúc đó, những người bạn của Nobita là Shizuka, Gian, Suneo và Doraemon cũng muốn trốn chạy khỏi ngôi nhà của mình vì nhiều lý do khác nhau
Câu chuyện đầu tiên là điều tra vụ giết thủ tướng, cùng lúc kết nối với sự kiện đại sứ quán bị khủng bố. Trong quá trình đi điều tra để tìm mấu gắn kết hai sự kiện cùng lúc ấy, trong quá trình điều tra tổ đội đặc biệt của thiếu tá Kusanagi phát hiện ra nhiều bí mật động trời xoay quanh con virus Fire Starter, cùng sự thật sau cái chết của thủ tướng.