匹里卡星的政权遭到了独裁将军吉尔莫亚（八名信夫 配音）发动的政变，大总统帕比（潘惠子 配音）被迫从匹里卡星逃了出来，误打误撞中降落到了地球。此时，大雄（小原乃梨子 配音）等人正在拍摄电影《宇宙小战争》，意外发现了逃难的帕比，交谈中得知帕比年仅10岁，而8岁就大学毕业了，大家也了解到了他的遭遇，决定帮助他，并同他成了好朋友。吉尔莫亚军队通过小型侦察机找到帕比的行踪，向大雄等人发起了攻击，他们捉了静香做人质。帕比为了不连累大家，最后向叛军投降了。帕比的爱犬胖胖（三ツ矢雄二 配音）通过自己的嗅觉找了帕比的位置，可惜来玩了一步，正好遇上了哆啦A梦等人，大家计划一要救回静香和帕比，一同向皮力卡星出发了，但在未知的星球里又将会有什么样的冒险等待着他们了……

面对生活的诸多不顺的大雄，开始抱怨起现实世界为什么没有魔法。一天，大雄（小原乃梨子 配音）发现了一个哆啦A梦（大山信代 配音）的石像，正打算找出石像的来源，但渴望拥有魔法的大雄，突发奇想到了“如果电话亭”来实现自己的梦想。现实对大雄来说总是很残酷，大雄并没因此而拥有强大的魔力，而且拥有魔毯是一件和奢侈的事情，而大雄家是支付不起的。另外，在这里，科学被视为迷信。著名的魔法研究者满月博士（中村正 配音）告知大家一个可怕的消息：魔界星不过多久便会完全接近地球。大雄想变回现实世界，但是“如果电话亭”早己被妈妈处理掉了。满月博士解读古文书后被捉走，逃亡的美夜子（小山茉美 配音）找到了大雄等人并得到他们的支持，大家一起出发至魔界星，解救博士……
本片是哆啦A梦剧场版系类第一次用电脑图形CG绘画。

大雄最近有点儿倒霉，在学校因为功课被老师训斥，打棒球技术差被伙伴们嘲笑，房间太乱遭到妈妈责骂。伤心的他异想天开，希望有某种魔法能帮他搞定这一切。在哆啦A梦的“假如电话亭”的帮助下，他们的世界变成了一个魔法的世界，不幸的是大雄依然是最差的那个。
与此同时，神秘天体正在接近 地球，魔界之王戴玛奥企图统治世界，他预测到大雄和他的朋友们将是他前进道路上的阻碍，于是他派出魔女美杜沙铲除这些绊脚石。大雄他们遇到了空前的危机……

因为玩具机器人，大雄（小原乃梨子 配音）受到小夫（肝付兼太 配音）和胖虎（立壁和也 配音）的奚落，连哆啦A梦（大山のぶ代 配音）不愿帮他。为了寻找生气走掉的哆啦A梦，大雄通过任意门来到寒冷的北极，却在这里发现奇怪的机器人零件。在此之后，各式的零件源源不断从空中掉落至大雄的家中。由于零件过于巨大，为了不引起骚动，两个好友将机器运到镜面世界，并组装成巨大的机器人。他们兴奋地邀请静香（野村道子 配音）来镜面世界玩耍，偶然间发现机器人竟然装备有威力强大的武器。不久，一个名为莉露露（山本百合子 配音）的女孩出现在小镇上，她自称是机器人的主人。大雄他们热心地将镜面世界工具借给莉露露，却发现她在那里建立了毁灭地球的基地……

大雄相信天空上有云之国，遭到好友们的嘲笑。哆啦A梦用未来的神奇工具和大雄共同打造属于自己的云之国，建好之后，好友们被邀请上来，大家度过一段快乐的时光。
漂浮的云之国停在阿尔卑斯山上，大雄他们解救了一个神秘的男孩，不久后男孩失踪。正当他们四处寻找的时候，突然真正的云之国出现在他们面前。小伙伴们受到邀请，见识到了云之国高度发达的文明，深表惊奇。但是他们却被天上人软禁，无法回到地面。更进一步得知，天上人正在密谋一个“诺亚计划”，企图用洪水将为非作歹的人类从地球上抹去……

平凡的一天，大雄却感到无比心烦。先是与小夫争论恐龙还存在与否时落败，接着零分试卷又面临妈妈的搜查。为了藏匿积攒下来的试卷，大雄和哆啦A梦利用道具在后山挖了一个巨大的洞。大雄欣喜过望，于是和小伙伴们建立起一个地下理想王国。与此同时，小夫的心情则无比烦闷，他无数次看见恐龙，甚至在地洞里看过奔跑的恐龙群。不久，小夫神秘失踪。得知他可能困在地下，大雄、哆啦A梦、胖虎、静香他们决定前去营救好友。令小伙伴们意外的是，地洞竟然连接着一个奇异的世界，这里不仅有各种各样的恐龙，还有一个神秘的王国。
小伙伴们受到地下王国的热情接待，并最终找到小夫。但偶然的机缘，他们得知地下王国正在进行一项神秘的计划……

哆啦A梦（大山信代 配音）拿出了一个可以进入连环画的鞋子，大家跳进连环画玩，可是静香（野村道子 配音）丢了一只鞋子，没有回来。而连环画被大雄的妈妈烧毁了。于是，大家必须去古代的阿拉伯，寻找童话与现实有衔接的地方，找寻静香的下落。静香是被奴隶贩子拐走了，而大家先是遭遇四十大盗，哆啦A梦的口袋也被偷了，然后大家在海上遭遇暴风雨，拣回一条命被冲到了大沙漠，只能在一望无际的沙漠里艰辛的寻找静香的下落。沙漠里，大家经受着常人无法忍受的困难，大雄严重中暑昏迷，小夫屡屡看到幻像。他们后来发现了一个黄金宫，国王是《一千零一夜》里的风云人物水手辛伯达，他有着大魔神，神灯，飞毯等许多不可思议的，只会出现在《一千零一夜》童话故事里的道具。他为什么会有这些东西？面对想抢夺黄金宫的奴隶贩子和四十大盗，大雄一行人将如何化险为夷……

《惊喜》勤恳的派遣员工藤村优希（多部未华子 饰）渴望像同事那样得到来自恋人的惊喜庆祝，于是男友和健斗（马场彻 饰）和周围的人为她送上一波又一波超乎寻常的惊喜；《奔跑的相扑弟子》上班族信田（仲村亨 饰）和后辈龟井（音尾琢真 饰）喝酒时惹到了旁边的相扑弟子，随后他们被对方追着满街跑；《未来小偷》腰缠万贯的学者大叶国正（吉田钢太郎 饰）正走向死亡，他利用人格交换机和对周遭一切都不满意的青年白井直辉（神木隆之介 饰）交换了身体，两人各自去追寻认为最有价值的东西；《冷》家庭主妇志仓赖子（若村麻由美 饰）不慎被关在打工超市的冷库中，当她获救后却发现自己越来越怕冷；《FANAMO》近未来的人们通过身体改造，可以将粪尿变成一种被称为“FANAMO”的黑色圆柱体，对该技术持抵触情绪的温子（户田惠梨香 饰）不得不和已经接受改造的恋人拓也（平山浩行 饰）面临重大的抉择。

小学生静儿、大雄、强夫和胖子技安是四个最亲密的伙伴，说是亲密伙伴，是因为他们四个经常在一起玩，但强夫和胖子技安经常欺负大雄。而大雄天生就是被人欺负的对象，他胆小内向，经常被强夫和技安欺负得大哭着跑回家。不过，大雄家里住着来自未来的机器猫——哆啦A梦，哆啦A梦经常会看到大雄被欺负忍不住拿出一些未来世界的“法宝”帮助他，不过大雄大多数都会滥用这些“法宝”去作弄人，最后经常导致局面不可收拾，笑料百出……

生活在日本东京的野比大雄（大原惠美 配音），是一个学习不上进、日常迷迷糊糊并且饱受同学欺负的男孩。他的性格不仅左右着自己的事业和婚姻，还对未来子孙产生莫大的影响。为此，大雄孙子的孙子世修（松本さち 配音）带着猫型机器人哆啦A梦（水田山葵 配音）乘坐时光机突然来访，期望彻底改变大雄及整个家族的命运。在哆啦A梦的帮助下，大雄不再受到胖虎（木村昴 配音）和小夫（关智一 配音）等人的欺负，他喜欢美丽的女孩源静香（嘉数由美 配音）。为了实现和静香结婚的命运，他和哆啦A梦穿越时空，见证了决定人生的最关键的时刻和事件。当大雄慢慢开始变得幸福之际，哆啦A梦也到了必须返回22世纪的时候……
本片根据藤子·F·不二雄的经典名作改编。