ฤดูร้อนอันอบอ้าวมาถึงแล้ว โนบิตะที่ทนความร้อนไม่ไหวเลยเดินทางไปยังภูเขาน้ำแข็ง เพื่อสร้างสวนสนุกด้วยเครื่องมือตัดแต่งน้ำแข็ง และพวกเขาได้พบกับวงแหวนปริศนาถูกฝังใต้ภูเขาน้ำแข็ง พอได้ตรวจดูแล้ว มันอยู่ในทวีปแอนตาร์กติกมาเกือบแสนปีแล้ว! โดราเอมอนและเพื่อนๆ จึงมุ่งหน้าไปยังทวีปแอนตาร์กติกเพื่อตามหาเจ้าของแหวน! แต่ก็ได้พบเจอกับซากโบราณสถานใต้ภูเขาน้ำแข็งเสียก่อน และเพื่อตามหาเจ้าของวงแหวน โดราเอมอนจึงใช้เข็มขัดกาลเวลาเพื่อเดินทางย้อนเวลากลับไป 1 แสนปีที่แล้ว และได้พบกับเด็กหญิงผู้เดินทางข้ามอวกาศ "คาร่า" และด็อกเตอร์ "ฮักไค" ผู้ที่รู้ความลับของแหวนวงนี้ การผจญภัยในแอนตาร์กติกของโดราเอมอนและเพื่อนๆได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว