夏休み最后の日、「どこかに出かけて、何かおもしろいことをしたい」とのび太にたのまれたドラえもんは、『おざしきつりぼり』と『手ばり』を取り出す。南の海でつりをして出かけたことにしようと、二人がつりをしていると、のび太の手ばりが反応。ところが、つれたのはなぜかゴツゴツとした岩だった。何かの化石かもしれないと『タイムふろしき』で包んで时间を戻してみたところ、现れたのはふしぎなデザインのオカリナ。のび太がそのオカリナを吹き始めたところ、おざしきつりぼりの水面から、なんと大きなクジラが飞び出してきた！ ドラえもんは『スモールライト』でクジラを小さくし、『ペット用えさ』を取り出す。のび太がエサをにぎって食べさせると、クジラはのび太になつき、空中を泳ぎ始める。その后、のび太がつったオカリナは、５２ヘルツという特殊（とくしゅ）な音波を出していることがわかる。その话を闻いたスネ夫は、ふつうのクジラは１５～２０ヘルツの声で会话するため、ほかのクジラと会话することができない、５２ヘルツで鸣く“世界一孤独（こどく）なクジラ”の话を始める。ということは、このオカリナに反応したクジラは、その世界一孤独なクジラなのか…さらに、このオカリナはなんと７千年も前に作られたものだった…。そんな大昔に、なぜそんな特殊なオカリナが作られたのか？ のび太たちはクジラとともに、『タイムマシン』で７千年前の、のび太がオカリナを钓り上げた南太平洋へと向かう。すると、なんとそこには７千年后の现代には无い、しかも人间の住む文明の発达した岛があった！ 岛に上陆したのび太たちは、あることからその岛に住む少年・ピトと少女・ナーナと知り合い、ピトこそがのび太が手にしていたオカリナの持ち主だと知る。そして、クジラはゴニーと言い、ピトの大切な友だちだった。なぜゴニーは７千年后に来たのか？ なぜこの岛はこんなに文明が発达し、なぜ无くなってしまったのか…？ ドラえもんがその谜（なぞ）に近づいた矢先、岛に最大の危机（きき）が…！？ ピトと力を合わせ、その危机に立ち向かうのび太たち。はたして、危机を乗り越えることはできるのか！？ 南の岛を舞台に、のび太たちの大冒険が始まる…！