平凡的一天，大雄偶然邂逅一条机灵可爱的小狗。小狗对他分外依恋，大雄无奈之下，只得拜托哆啦A梦想办法收养。与此同时，周围被丢弃的小猫小狗越来越多，小伙伴们忧心忡忡，甚至在后山也找不到小动物们借以安身立命之所。万般无奈之下，大雄他们将小动物带到连恐龙都尚未诞生的史前时代，利用进化退化枪促成动物们进化。次日，小伙伴们按照约定前去看望小动物，结果在时空隧道中遭到乱流。来到了比前一天万一千年的时代。此时，猫狗国已空前繁荣，他们在这里结识了小八等一种好友。不久得知地球将遭到陨石的撞击，而猫狗国内部也在酝酿着一个阴谋。新的冒险就此展开……
本片为哆啦A梦剧场版25周年纪念作品。《哆啦A梦：大雄的猫狗时空传》是一部由芝山努执导的日本动画电影，于2004年上映。该电影是哆啦A梦系列电影的第25部，也是第2部“大雄三部曲”的第1部。故事发生在一个类似猫咪世界的平行宇宙，大雄和他的朋友们通过时空机器来到了这个世界，并与一只名为“猫口”的猫咪结识。但很快，他们发现这个猫咪世界正受到一个邪恶势力的威胁，而这个势力正是由一只被遗弃的恶犬掌控的。大雄和他的伙伴们必须与猫咪们一起，通过各种困难和挑战，拯救这个世界。影片的画风明亮活泼，充满着童话般的奇妙气息。故事情节紧凑有趣，节奏适中，同时也探讨了一些关于友情、忠诚和拯救的主题，适合全家观看。电影的音乐由大杉久美子创作，与影片情节相得益彰。影片票房口碑双丰收，在日本国内创下了7亿日元的票房佳绩。
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