Nobita riceve la visita del suo pronipote che gli affiderà il gatto Doraemon per evitare il suo futuro di investire i suoi soldi in una compagnia destinata a fallire e di sposarsi con Jaiko la sorella di Gian ed è proprio grazie al gatto Doraemon che Nobita riceve i cosiddetti "ciusky" per superare ogni difficoltà e attuare vendette contro i prepotenti Gian e Suneo.

Nobita e Doraemon grazie al magico "albero del tempo" catturano un gigantesco uccello chiamato Moa, estinto da oltre cinquecento anni. Per prevenire l'estinzione del gigantesco animale, Nobita e Doraemon, insieme agli amici Shizuka, Gian e Suneo, portano l'uccello sull'isola Beremon, in cui continuano ad esistere varie creature, estinte altrove, protette da un insetto dorato chiamato Herakles.

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…

Stressato dalla moltitudine di problemi che deve affrontare ogni giorno a scuola ed a casa, Nobita immagina come migliorerebbe la propria vita se fosse in grado di utilizzare la magia. Conseguentemente il ragazzino chiede a Doraemon di utilizzare il suo gadget per le realtà alternative di mostrargli come sarebbe il mondo, se la magia esistesse davvero. In questa affascinante realtà alternativa, Nobita ed i suoi amici scoprono che un pianeta demoniaco si sta avvicinando alla Terra e minaccia le vite degli esseri umani. Doraemon, Nobita ed i loro amici devono ritrovare un magico libro su cui è contenuta la formula magica che può salvare la Terra dalla collisione.

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.

Un giorno Nobita sceglie un piccolo razzo da cui esce Papi, un alieno umanoide di piccole dimensioni. È venuto dal pianeta chiamato "Pirika" sulla Terra per fuggire dall'esercito PCIA del suo pianeta. All'inizio Doraemon ei suoi amici erano confusi dalle piccole dimensioni di Papi, ma con il gadget "Small Light", sono diventati piccoli e giocano insieme. Tuttavia, la corazzata a forma di balena, che ha inseguito Papi ed è venuta sulla Terra, attacca Doraemon e Nobita per catturare Papi. Papi si autoaccusa di aver coinvolto tutti, ma cerca di combattere contro l'esercito della PCIA. Per proteggere Papi e il suo pianeta Pirika, Doraemon ei suoi amici vanno su Pirika.

Nobita chiede a Doraemon di portarlo in un posto in cui possa nuotare. Come risultato di questa richiesta Doraemon si vede costretto ad utilizzare numerosi gadget per rendere possibile per entrambi di nuotare in un oceano immaginario al di sopra del livello del mare. Inavvertitamente una sirena finisce nel giardino di Nobita, quando l'illusione dell'oceano viene spenta. Il nome della sirena è Sophia, ed è la principessa di un'antica civiltà subacquea. Doraemon, Nobita, Shizuka, Gian e Suneo rapidamente diventano suoi amici e Sophia li invita a visitare il suo regno. Tuttavia mentre si trovano li, il gruppetto si trova coinvolto in un conflitto fra le sirene ed una tribù rivale, che li ha allontanati dal loro pianeta natale migliaia di anni fa. Doraemon, Nobita e gli altri decidono di aiutare Sophia a trovare la leggendaria spada che può riportare la pace nei regni marini.

Nobita trova una piccola piantina abbandonata in un'area abbandonata, e decide di portarla a casa. Tuttavia sua madre chiede a Nobita di non piantarla nel giardino di casa, perché non avrebbe lo spazio necessario per crescere. A questo punto, il ragazzo chiede aiuto a Doraemon che utilizza uno speciale gadget tecnologico che permette alle piante di potersi muovere liberamente senza dover piantare le proprie radici nel terreno. Battezzata "Ki-bo", la piccola creatura verde trascorre tranquillamente i propri giorni giocando con Nobita ed i suoi amici, fino al giorno in cui l'intero gruppo non viene improvvisamente trasportato su un altro pianeta governato da una società di esseri vegetali. Doraemon e gli altri, qui scopriranno che gli essere vegetali vogliono portare via dalla Terra tutte le piante, perché trattate troppo male dall'umanità. Doraemon e Nobita dovranno fare di tutto per salvare la Terra.