夏休み最後の日、「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()包んで時間を戻してみたところ、()現れたのは()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()大きなクジラが飛び出してきた! 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()の後、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。その話を聞いたスネ夫は、ふつうのクジラは15~2()0ヘルツの声で会話するため、ほかのクジラと会話することができない、52ヘルツで鳴く“世界一孤独()(こどく)なクジラ”の話を始める。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釣り上()げた南太平洋へと向かう。
すると、なんとそこには7千年後の()現代には無い、しかも人間の住む文()明の発達した島があった()! 島に上陸したのび太たちは、あることからその島に住む少年・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7千年後に来たのか()? なぜこの島はこんなに文()明が発達し、なぜ無くなってしまったのか…? ドラえもんがその謎(なぞ)に近づいた()矢先、島に最大の危機(きき)が…!? ピトと力を合わせ、()その危()機に立ち向かうのび太たち。はた()して、危機を乗り越えることは()できるのか!? 南の島を舞台に、のび太た()ちの大冒険が始まる…()!