โดราเอมอนถูกแช่แข็งไว้ที่คาชิโคชิ!? พวกโนบิตะที่ทนกับอากาศร้อนช่วงกลางฤดูร้อนไม่ไหว จึงมุ่งหน้ากันไปที่ภูเขาน้ำแข็งขนาดมหึมา และพวกโนบิตะก็ยังใช้ของวิเศษ “เครื่องมือตัดแต่งน้ำแข็ง” สร้างสวนสนุกขึ้นมา และได้เจอวงแหวนปริศนาที่ถูกแช่แข็งอยู่ ระหว่างที่ทำการสำรวจแล้ว ก็พบว่าวงแหวนที่ถูกแช่แข็งนั้น ถูกแช่ไว้ในขั้วโลกใต้เมื่อ 1 แสนปีก่อน ที่ไม่น่าจะมีผู้คนอาศัยอยู่! พวกโดราเอมอนจึงมุ่งหน้าไปยังแอนตาร์กติก เพื่อตามหาเจ้าของวงแหวนที่ทำตกไว้ แต่ก่อนหน้านี้ ก็มีซากโบราณสถานขนาดใหญ่ที่ถูกปิดตายไว้อยู่ใต้น้ำแข็ง พวกโดราเอมอนมุ่งหน้าย้อนสู่อดีตเมื่อ 1 แสนปีก่อนด้วย “เข็มขัดย้อนเวลา” เพื่อนำของส่งคืนเจ้าของ ระหว่างนั้น เพื่อช่วยเหลือดวงดาวของตัวเองที่ถูกแช่แข็ง จึงเดินทางท่องอวกาศ จนได้พบกับสาวน้อยคาร่า กับด็อคเตอร์ฮัคโคย ที่ตามหาปริศนาของวงแหวน และเพราะวงแหวนนี้ พวกโดราเอมอน จึงต้องเผชิญกับสถานการณ์วิกฤตโลกจะเป็นน้ำแข็ง!