Doraemon, Nobita e i suoi amici (Shizuka, Gian, Suneo), stufi del clima eccessivamente caldo d'estate, decidono di recarsi a Sud dell'Oceano Pacifico, su un iceberg, per trovare un po' di fresco. Decidono anche di creare, grazie a un chiusky di Doraemon, un parco divertimenti. Tuttavia, il gruppo trova uno strano anello d'oro, risalente a oltre 100.000 anni prima e proveniente dall'Antartide, in un periodo in cui non era ancora popolato. Il gruppo decide così di recarsi in Antartide, dove trovano le rovine di un'enorme città sepolta nel ghiaccio. Usando la cintura del tempo, il gruppo torna all'epoca di Kara, una giovane ragazza collegata all'anello. Per scoprire il mistero il gruppo dovrà però superare le notevoli difficoltà date dalle ostili condizioni del luogo.