Một kẻ tự xưng là siêu trộm Kaito Deluxe (DX) đã đột nhập vào nhà Nobita lúc nửa đêm và lấy đi quả chuông của Doraemon. Điều này đưa Nobita và nhóm bạn vào cuộc phưu lưu truy tìm tung tích của quả chuông tại 1 nơi mang tên "Viện Bảo Tàng Bảo Bối Tương Lai", đây là nơi lưu giữ tất cả các bảo bối tại thế kỷ 22. Cuộc điều tra trở nên phức tạp và kỳ lạ hơn khi có sự xuất hiện của những nhân vật mới.
Từ một cậu bé bướng bỉnh được cưng chiều nhất gia đình, Kun bỗng thấy vị trí của mình bị lung lay khi em gái cậu – Mirai, ra đời. Đố kỵ xen lẫn tủi thân, cậu bé 4 tuổi cảm thấy tình thương của bố mẹ dành cho mình bị giảm sút và cậu hoàn toàn bị choáng ngợp với việc phải trở thành một người anh.
Nhóm bạn Đôrêmon gặp một cậu bé robot kì lạ đến từ máy đặt hàng tương lai. Qua mê lộ không-thời gian một cách khó khăn, cuối cùng họ cũng đến được hành tinh của cậu bé nhưng nhiều bảo bối bị rơi mất. Cả nhóm đến nhà tiến sĩ Capek và biết được "Kế hoạch tái tạo robot" của Nữ vương Jane nhằm loại bỏ cảm xúc của robot xuất phát từ mối thù mất cha trước kia cùng sự hậu thuẫn của tư lệnh Dister.
câu chuyện về chuyến thám hiểm Nam Cực của Nobita cùng nhóm bạn trẻ lớp 3E. Tại đây, cả nhóm đã phát hiện ra một di chỉ cổ ghi lại nhiều bí mật. Trong phim có sự xuất hiện của chú voi Paopao từng xuất hiện trong phiên bản phim hoạt hình Doraemon năm 2009.
Nôbita t́nh cờ phát hiện một hành tinh lạ v́ những tờ vé số của Đôrêmon. Cậu rủ bạn bè cùng đến chơi và thả những con thú nhồi bông có thể cử động được nhờ con ốc vít sinh mệnh. Chẳng mấy chốc nhóm bạn đă xây dựng lên cả một thành phố có nhà cửa, công viên, cây xanh