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악의 집단 돼지발굽은 전대미문의 최강의 바이러스를 퍼뜨려 전세계의 컴퓨터를 지배하여 세계정복을 꾀한다. 이에 그 음모를 막기 위해 세계평화를 지키려는 비밀조직 SML은 코드명 "섹시걸"을 보내 바이러스 디스크를 빼 오게 한다. 섹시걸은 디스크를 훔쳐 하늘위를 날으는 돼지발굽에 대해서 탈출하지만, 바다에 떨어져 마침 바다에서 식사를 하고 있던 짱구네 유치원 식구들과 만나게 된다.
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바다에 관한 자유연구를 하고 있던 진구와 친구들. 친구들은 전부 주제를 정했지만 자신은 정하지 못하고 있다. 그 때 우연히 해적의 보물이 발견됐다는 뉴스를 들은 진구는 도라에몽에게 매달려 도움을 청한다. 보물지도를 꺼낸 도라에몽은 친구들과 함께 도물을 찾아 떠나는데…
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짱구는 어느 날 오후, 강가에서 자고 있는 한 남자 옆에서 작은 구슬을 하나 줍는다. 그 구슬은 옛날 주유랑족과 주황천족이 세상을 지배할 수 있는 힘을 가진 `잭`이라는 악마를 토기 인형 안에 봉인해 둔 열쇠가 되는 구슬이었다. 잭을 부활시켜 세상을 지배하려는 핵슨과 주황턴족의 여자 우두머리의 음모로 잭을 부활시킬 구슬 두 개를 찾아 혈전이 펼쳐진다. 세상의 평화를 지키려는 주유랑족은 주황천족과 핵슨의 음모에 맞서 구슬을 지키기 위해 싸운다. 짱구가 처음 본 남자 로즈는 주유랑족 우두머리의 큰 아들이었던 것이다. 세상을 지키려는 주유랑족과 세상을 지배하려는 주황천족의 싸움에 우연찮게 말려든 짱구와 가족들은 무사히 세상의 평화를 지켜낼 수 있을 것인가!!
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타임머신 사고 때문에 흰둥이의 몸에 들어간 타임 패트롤 대원인 링링은 과거의 이상한 흐름을 감지하고, 시간을 바로 잡기 위해 짱구와 그의 부모를 설득해 과거로 날아간다. 시간 흐름에 이상을 생기게 한 흑부리 마왕을 처치하기 위해, 짱구는 몰락한 가문의 후예인 하리용과 손을 잡고, 마침내 흑부리 성으로 쳐들어가는데...
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진구는 어느날 밤 이상한 가스와 접하게 된다. 길을 찾기 위해 이리저리 움직이다가 출구를 발견하고, 그곳으로 향하지만 나오고 보니 깊은 숲 속. 여느때처럼 도라에몽을 찾다가 우연히 사람의 몸에, 사람 옷을 입고, 사람 말까지 하는 동물들을 보게 된다. 이후 다시 가스를 발견하고 그곳에 들어간다. 이후 잠에서 깨어난 진구는 방 밖에 나와있고, 도라에몽에게 자신의 꿈 얘기를 하는데...
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항상 집이고 학교고 야단만 맞다가 질리게 된 진구는 가출을 하지만 어떤 장소든 주인이 있거나 사유지뿐이었다. 그러다가 다른 아이들도 각자의 이유로 가출을 하게 되었고 마땅히 갈 장소가 없어서 풀이 죽어 있었지만 진구가 차라리 아무도 없는 원시시대로 가자고 제안을 해서 이들은 7만년전의 일본으로 가게 된다. 아직 사람이 전혀 살지 않던 시기의 일본에서 아무에게도 방해받지 않는 유토피아를 만들고 실컷 논 아이들은 다시 현대로 돌아오고 다음날 정체 불명의 소년과 조우하게 되는데 그의 정체는 진짜 원시소년인 쿠쿠루였다. 본래 원시시대의 중국에 살고 있었으나 도라에몽 일행이 원시시대로 갈 때 겪은 초공간 난기류에 빨려들어와 현대사회의 일본으로 온 것이다. 의식을 차린 쿠쿠루는 흉폭한 어둠의 부족과 기가좀비라는 주술사가 있으며 그가 쿠쿠루가 살고 있던 마을을 습격하고 쿠쿠루를 제외한 부족 사람들을 전부 끌고 갔다는 것을 이야기 하고 도라에몽 일행은 이 사실을 알게 된다. 그리고 사정을 알게 된 도라에몽 일행은 빛의 부족 사람들을 구하기 위해 중국 대륙으로 떠난다.
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학교 연극에서 진구의 반은 서유기를 공연하기로 한다. 그런데 진구는 손오공이 실존하리라 믿어서 과거로 가서 확인하려 한다. 도착해보니 넓디 넓은 땅. 그러다 뭔가 날아오는 것을 보고 자세히 살펴보는데 그것은 구름을 타고 날아가는 손오공이었다. 이후 진구는 도라에몽과 다른 친구들과 함께 과거로 오지만 손오공은 안 보인다. 그래도 도라에몽의 제안으로 미래의 게임기를 사용하여 진구가 손오공의 모습을 연출한다. 그러나 의외로 눈치를 발휘한 퉁퉁이에게 들킨다. 이후 돌아온 진구의 세상은 어쩐지 이전과 달라진 모습인데…
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공룡이 현존 여부에 대해 얘기했다가 비웃음당한 노비타는 공룡을 찾으려 하고, 도라에몽은 OX점괘를 빌려준다. 그 결과 지상엔 공룡이 존재하지 않는 걸고 나온다. 한편 스네오는 자이언의 개발 조종에 의해 RC비행기가 날려먹을 판이 되어 쫓아간다. 결국 강까지 다다랐는데 그곳에서 자신이 이젠 없다고 말한 공룡의 실루엣을 목격한다. 노비타는 빵점 시험지를 숨길 요량으로 도라에몽의 요술맨홀로 만들어진 동굴을 쓴다. 이에 노비타는 시즈카에게도 알려주려다가 또 말실수를 해서 자이안과 스네오까지 끌어들이게 된다. 최근 정신이 심란했던 스네오는 애들과 멀리 떨어진 곳으로 가다가 우연히 넓은 공터를 발견하게 되고, 그곳에서 수십 마리의 공룡을 목격한다. 후에 다시 지하에 왔을 때, 자신이 본 것이 뭔지 확인하기 위해 비디오카메라까지 챙겨간 스네오는 강에 빠졌던 자신의 RC비행기를 발견하고, 도망치다 미아가 되고 뭔가와 접하게 된다. 이후 동굴을 나왔던 일행은 비실이가 동굴에 남아있다는 것을 알고 찾으러 간다. 그러면서 지하인과 만나게 된다.
