Doraemon kann die Sommerhitze nicht ertragen und transportiert Nobita und seine Freunde zu einem riesigen Eisberg, der im Südpazifik schwimmt. Beim Bau eines Vergnügungsparks mit dem geheimen Werkzeug „Ice Working Iron“ findet die Gruppe einen mysteriösen goldenen Ring im Eis. Bei weiterer Untersuchung stellen sie fest, dass der Ring vor 100.000 Jahren in der Antarktis begraben wurde, bevor Menschen dort leben konnten. Doraemon und seine Freunde begeben sich auf die Suche nach dem Besitzer des Rings in die Antarktis und finden die Ruinen einer großen, im Eis begrabenen Stadt. Mit Doraemons Zeitgürtel reist die Gruppe 100.000 Jahre zurück und trifft auf die junge Kara, die mit dem mysteriösen Ring verbunden ist. Aber jetzt muss die Gruppe ums Überleben kämpfen, während Doraemon mit der Krise des Einfrierens der gesamten Erde konfrontiert ist.