1969年，著名日本漫画家藤子·F·不二雄（藤本弘）创作出圆脑袋、蓝身体、拥有神奇道具的百宝袋的哆啦A梦，在此之后，这个可爱的角色迅速窜红，享誉海内外，成为最成功的漫画角色之一。随着1979年同名动画开播，哆啦A梦更走入千家万户，带给所有的拥趸无数甜蜜美好的回忆。即使藤本弘老师去世后，哆啦A梦也并未停止他前进的脚步，他和大雄、静香、小夫、胖虎等好友继续引领着大朋友、小朋友们，开始一次又一次的全新冒险。
2005年，TV动画版《哆啦A梦》第二作在中止一个月左右后重返荧屏，而与后期剧场版相呼应的全新且更贴近原著的画风则仿佛昭示着一个新时代的到来。毕竟我们最熟悉的朋友从未远去，他以更纯真的面孔回到我们的身边！

东京、大阪、京都相继发生杀人事件，5名死者皆是被头戴面具的黑影人用武士刀和弓箭瞬间杀害。警方介入调查，发现死者都是出没于3地专门偷窃有名的佛像及美术品的偷盗集团“源氏萤”成员。该集团共有成员8名，以义经的家臣名字互相称呼，且都持有一本《义经记》，被害5人手中的《义经记》均被拿走。
这日京都古寺山能寺收到奇怪书信，说若能解开信中所附的画谜，便能找到8年前被窃的如来佛像。柯南、小兰随毛利小五郎来到该寺，均对画谜一筹莫展。5名被杀者之一曾对与新一不相上下的大阪高中生服部平次照料有加，服部也来到京都对案件秘密展开调查，并借机找寻自己的初恋情人。柯南与服部相遇联手调查时，发现有人想置服部于死地，紧接“源氏萤”另一成员被害，而这一切，似乎又都与画谜有关。

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……

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。