Nobita è il capitano di una nave e combatte contro i suoi nemici a bordo. Shizuka viene rapita e una tempesta impedisce di proseguire il viaggio. Quando gli avventurosi protagonisti trovano finalmente la misteriosa isola del tesoro, scoprono che in quel luogo si celano molti segreti.

Non sopportando più il caldo dell'estate, Doraemon trasporta Nobita e i suoi amici in un enorme iceberg galleggiante nel Pacifico meridionale. Durante la creazione di un parco divertimento, trovano nel ghiaccio un misterioso anello d'oro che scoprono essere stato sepolto in Antartide cento mila anni prima. Doraemon e il resto del gruppo si dirigono allora al Polo Sud alla ricerca del proprietario dell'anello e si imbattono nelle rovine di un'enorme città sepolta dal ghiaccio. Grazie ai poteri di Doraemon, il gruppo viaggia nel tempo e giunge a dieci mila anni prima e fa la conoscenza della giovane Kara, collegata al misterioso anello.

Durante una lezione, Nobita afferma di credere alla tradizionale leggenda giapponese secondo cui sulla Luna esistono veramente dei conigli, ma viene da tutti deriso; Doraemon decide allora di usare delle speciali spille per creare realmente un regno di conigli sul pianeta. Nel frattempo, nella classe di Nobita giunge un nuovo ragazzo, che sembra avere dei collegamenti con la Luna e con una giovane che vive su questo pianeta…