为了准备学校音乐会的演出，大雄埋头苦练他并不擅长的竖笛。这时，他的面前出现了一位神秘的外星少女米佳，她格外中意大雄吹出来的跑调的笛声，于是米佳引领哆啦A梦和伙伴们来到了以音乐为能量的外星球上的一座音乐殿堂。就在这时，一种能够令音乐从世界上消失的神秘生命体突然降临，地球陷入危机……！哆啦A梦和伙伴们究竟能否拯救音乐的未来和地球危机呢？

哆啦A梦与大雄驾驶具有时光跳跃机能的“时光齐柏林飞船”，为了寻找自古以来许多冒险家梦寐以求的亚特兰提斯和龙宫城等每个人都曾想像过的梦幻乌托邦，在空中展开了一场大冒险。