两宗凶杀案的死者皆如电影情节般被杀,凶手可能是个疯狂电影迷,女探员芬向上司Chow要求找心理学家谢博士协助破案。谢是失明人士,在调查过程中指出芬有不愉快的童年,以至现在有暴力倾向;芬亦不甘被看穿心态,反指谢独困家中,与外界隔绝,是没有自信的表现,二人不欢而散。芬将调查范围收窄于导演Tommy、制片华姐、编剧当当、女演员刘晴和影迷初仔身上
后刘晴被杀,在影迷初仔家中发现大量刘晴的照片,初仔拒捕逃走,反抗时死在Chow枪下。谢在物证中嗅出了Chow常服用之镇定剂味道,遂设计引Chow说出真相。原来Chow之女友三年前希望当上Tommy新片之女主角,但Tommy有不轨企图,并与华姐和当当等人合计要她服下摇头丸,岂料药力过量而死,后刘晴当上该片之女主角。
Chow精神大受困扰而需服食镇定剂,决意向众人报服,并嫁祸于初仔。Chow要向谢下毒手灭口,危急之际芬赶到将Chow杀死。一切看似完结,芬与谢亦已和好,怎料谢却发现芬一些疑点,真正凶手可能就是芬……。小夫(肝付兼太 配音)炫耀自己家的暴龙趾骨化石。大雄(小原乃梨子 配音)眼红并信口开河表要找大整架恐龙化石,否则便用鼻子吃意大利粉。于是,他便前往图书馆借了些有关恐龙化石的书籍。后来他在附近的断层挖到一枚恐龙蛋的化石,借了哆啦A梦(大山羡代 配音)的时光布还原得到一只双叶颈龙,并以叫声将之命名为皮助(横泽启子 配音)。很快大雄和它成为好朋友,但因它越长越大且被人发现,故大雄决定将他送回白垩纪时代。可是,后来却发现将它错送到上古的北美洲。于是,大雄一行人乘时光机再次回到恐龙时代,但途中被欲抢皮助的神秘人追击,时光机因而故障,使大家必须靠自己沿着古陆块回到日本。经过长时间的冒险,神秘人物再度出现希望获得皮助,原来是他来自未来的违法恐龙猎人(加藤精三 配音),要获得皮助卖钱,要大雄一行以交出皮助为条件,换取将他们用时光机送回家,大雄将会如何取舍,回到自己家呢……
《大雄的恐龙》是藤子·F·不二雄的科幻漫画哆啦A梦中的第一部长篇漫画作品,也是第一部哆啦A梦的剧场版动画电影。。