เมื่อ 100,000 ปีก่อน คาร์ล่าได้สูญเสียแหวนทองคำของเธอไป
และในอีกหนึ่งแสนปีต่อมา เนื่องจากสภาพอากาศร้อนที่แทบจะทนไม่ได้ ในฤดูร้อนอันโหดร้าย
โดราเอมอนจึงพาโนบิตะและผองเพื่อนไปยังภูเขาน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่ลอยอยู่ในแปซิฟิกใต้
พวกเขาเล่นสวนสนุกที่โดราเอมอนกับโนบิตะสร้างกันเอาไว้ด้วยอุปกรณ์ลับ "Ice-Working Iron"
โนบิตะพบวงแหวนทองคำลึกลับในน้ำแข็ง
จึงขอให้โดราเอมอนค้นหาว่าแหวนทองคำนั้นมีอายุเท่าใด
เมื่อรู้ว่าแหวนถูกฝังในแอนตาร์กติกาเมื่อ 100,000 ปีที่แล้ว โดราเอมอนบอกโนบิตะและเพื่อนๆ ของเขาว่าไม่มีใครค้นพบทวีปแอนตาร์กติกาจนถึงปี 1773
โดราเอมอนและผองเพื่อน เปลี่ยนเสื้อผ้าเป็นชุดกันหนาว และใช้ประตูไปไหนก็ได้เพื่อไปเยือนแอนตาร์กติกาเพื่อค้นหาเจ้าของแหวน
พวกเขาละลายโครงสร้างคล้ายช้างสีน้ำเงินซึ่งโนบิตะเรียกว่าโมสึเกะซึ่งถูกแช่แข็งในก้อนน้ำแข็ง
หลังจากเผชิญกับภัยคุกคามมากมาย พวกเขาก็ได้เจอซากปรักหักพังของเมืองใหญ่ที่ถูกฝังอยู่ในน้ำแข็ง
จากนั้นก็เดินทางย้อนเวลากลับไป
เพื่อพบกับคาร์ล่าและศาสตราจารย์ฮยอกคอยที่เชื่อมต่อกับวงแหวนลึกลับ
และในที่สุดก็พบกับพวกเขาและช้างสีเหลืองของคาร์ล่า ยูกะตันที่คล้ายกันกับช้างสีฟ้า Mosuke ;
เมื่อบริซาก้าปรากฎตัว ทำให้กลุ่มต้องต่อสู้เพื่อเอาชีวิตรอด
โนบิตะ ชิซูกะ ซูเนโอะ ไจแอน คาร์ล่า โมสึเกะ โดราเอมอน และยูกะทันตัดสินใจเดินทางกลับมา 100,000 ปีต่อมาเพื่อเอาชีวิตรอด
แต่โดราเอมอนและยูกะทันถูกแยกออกจากกลุ่มในขณะที่พวกเขาจะไปถึงในอนาคต
โนบิตะไม่สามารถย้อนเวลากลับไปได้เนื่องจากแบตเตอรี่ไทม์ไลน์หมด
ทางด้านโดราเอมอนจำคำทำนายของโดรามีว่าดาวจะนำโชคมาให้ ทำให้เขาสามารถช่วยตัวเองจากการถูกแช่แข็งโดยการ แช่แข็งยูกะทันด้วยกระเป๋าอุปกรณ์และแบตเตอรี่
Mosuke มอบกระเป๋าให้ Nobita ซึ่งถูกแช่แข็งไว้ และ Nobita ก็รู้ว่า Mosuke ไม่ใช่ใครอื่นนั่นคือ Yuka-tan ที่ Doraemon แช่แข็งเพื่อส่งแบตเตอรี่ให้พวกเขามานั่นเอง
ทุกคนเดินทางย้อนเวลากลับไปช่วยโดราเอมอนและต่อสู้กับยักษ์น้ำแข็ง บริซาก้า
เมื่อปราบยักษ์น้ำแข็งลงได้ โดราเอมอนและเพื่อนๆ ก็กล่าวคำอำลากับคาร์ล่า และศาสตราจารย์ ขณะที่พวกเขาเตรียมที่จะออกจากโลก
โดราเอมอนและเพื่อนๆ กลับบ้าน โดราเอมอนก็แสดงให้โนบิตะเห็นดาวเคราะห์ (ที่คาร์ล่าและศาสตราจารย์อาศัยอยู่ ก็คือดาวเคราะห์บ้านเกิดของคาร