小夫炫耀自己家的暴龙趾骨化石。大雄眼红并信口开河表示要找大整架恐龙化石，否则便用鼻子吃意大利粉。于是，他便前往图书馆借了些有关恐龙化石的书籍。后来他在断层附近挖到一枚恐龙蛋的化石，并以时光包袱巾还原之后得到一只双叶颈龙，并以叫声将之命名为“皮助”。很快大雄和它成为好朋友，但因它越长越大且被人发现，故大雄决定将他送回白垩纪时代。可是，后来却发现将它错送到上古的北美洲。于是，大雄一行人乘时光机再次回到恐龙时代，但途中被欲抢皮助的神秘人追击，时光机因而故障，使大家必须靠自己沿着古代大陆板块回到日本。

因为时空的异变，可亚星星球人罗布鲁的太空船货仓竟可连接到大雄的房间地板。于是大伙儿都来到这个地大物博的矿石开采星球游玩。由于这星球的重力比地球小，所以大雄等人在这儿也会变得超人一样力大无穷。另一方面，附近的都会星中，有一间大企业却企图占据旷野星，以夺取丰富的卡尔泰矿藏，并且使用了核破坏装置。为了阻止他们的野心，大雄等人决定作战到底。

一天，胖虎（立壁和也 配音）、小夫（肝付兼太 配音）和大雄（小原乃梨子 配音）三人在空地讲着有关密境和魔境的事情，胖虎和小夫希望能去密境去探险，就拜托大雄去求哆啦A梦（大山羡代 配音）帮忙。回家后大雄开始求哆啦A梦，哆啦A梦面对大雄的“撒娇”没辙，于是拿出了道具“家用人 造卫星”来寻找密境。正找着不亦乐乎之际，妈妈叫大雄出去买东西，再回来路上，见到了一只流浪狗，而回想起妈妈不准收养流浪宠物的家规，准备放弃之时，却因为帮助妈妈找回钱包，破例收养了。而他真实身份是保弯湖王国的保弯湖108世的儿子——昆佗克王子（清水マリ 配音），因为邪恶大臣达保兰的篡权，被迫流放外出。昆佗克王子趁着他们找寻密境之际，将自己回家的路线假装成探险路线给了大雄，探险路上又将会发生什么有趣的事情了，昆佗克王子能夺回自己的王位吗……

暑假将到，大家为露营地点的事而争执。大雄和静香想去海滩，胖虎和小夫则想去爬山。最后在哆啦A梦的建议下决定去海底山。去海底露营的大雄等遇到了海底人，并且由于海底火山活动的影响，得知亚特兰提斯预备再次活动的事，如果亚特兰提斯发射鬼角弹，那么全世界都会毁灭，因此为了阻止鬼角弹发射，大雄他们决定去亚特兰提斯的百慕大海域阻止这个阴谋。

在现实世界诸事不顺的大雄，抱怨这个世界没有魔法。某天他无意间发现自己跟哆啦A梦的石像，正好奇这些石像的来龙去脉时，憧憬魔法的大雄突发奇想使用“如果电话亭”实现梦想，而石像亦随之消失。可是，变出来的魔法世界并不是大雄的理想国，所以让大雄感到沮丧。有名的魔法研究者－满月博士告知大家一个可怕的消息－魔界星不过多久便会完全接近地球。大雄想变回现实世界，但是如果电话亭己被妈妈扔掉。满月博士解读古文书后被捉走，逃亡的美夜子得大雄等人支持，一起出发至魔界星。

追杀帕比的PCIA战舰出现了，他们捉了静香做人质，最后帕比被捉去了。该星球上的人虽然只有拇指般大小，但是大家的缩小灯被叛军与总统从地球一起带走，大家变不回原样了，大家必须到比卡星夺回缩小灯。“一定要救出帕比！”哆啦A梦他们一同向皮力卡星出发。但是，那里的恐怖独裁者……哆啦A梦如何营救帕比呢？一场奇异的冒险正等着我们……

利用任意门到了北极的大雄，无意间发现了机器人的零件，但是因为零件太大，于是就和哆啦A梦将零件拿到镜面世界这个无人的世界里组装。组装完成后，大雄就将他取名为“圣诞武士”。当正在高兴的操控圣诞武士时，无意间发现它居然着装著毁灭性的导弹…大雄在真实世界无意间与自称是机器人主人的莉露露相会，莉露露表达了对大雄的好感，并且借走了可以进入镜面世界的道具。但后来大雄与哆啦A梦却发现莉露露借走镜面世界居然是为了建立迎接铁人兵团的基地！而且指挥者就是莉露露，原来她是由机械理想国所派出来引导铁人兵团到地球的机器人。

故事以大雄与小夫以「恐龙是否完全绝种」进行辩论展开序幕，由于认为恐龙仍然存在的主张遭到小夫以科学而合理的方式完全否定，大雄向哆啦A梦寻求帮助，然而当大雄向哆啦A梦所拿出的道具「OX占卜」询问「"地球上"是否还有恐龙活着」时，却得到了否定的答复。之后，为了藏匿大雄零分的考卷，大雄与哆啦A梦使用寻找地底空洞的道具意外发现了宽敞的地下空间，并将之建造成众人的游乐场；但在同时，小夫却因接连在河川、自家后院与地下空间接连目击到恐龙而心烦意乱，烦闷的小夫为了了解真相带着摄影机再度进入地底，却失去了踪迹。

为了在新生欢迎会上表演话剧《西游记》，大雄班级举行的话剧的排练。大雄想当孙悟空，可是却只是村人甲。为了证明自己最像孙悟空，大雄用航时机来到中国唐朝，想见孙悟空，而且真的见到了（实际为大雄假扮）。后来大雄以哆啦A梦的道具为赌注，证明孙悟空很像大雄。大雄与他的朋友来到唐朝，却没有见到孙悟空。因此大雄用哆啦A梦的模拟游戏机假扮孙悟空，最后被识破。由于没有关好机器，游戏里的妖怪从游戏机里跑了出来。妖怪最后统治了世界，大雄他们也面临危险。

由于在现实生活中太过不顺，加上空地也无法玩耍，大雄和他的伙伴小夫、胖虎和静香决定进行史上最大规模的离家出走。同时，由于发生时空错乱，一名名叫克克鲁的远古时代中国人来到20世纪的东京，后被大雄等发现，带到七万年前。原来克克鲁所在的光明族被黑暗族侵略，而黑暗族的首领是来自未来世界的巨尊比，他妄图改变世界历史，但是在时光巡逻队的协助下，最后巨尊比的阴谋破产，而克克鲁和他的部族来到了日本，成为日本人的始祖。舞台在七万年前的中国。

大雄在睡梦中通过粉红色的雾走进一个动物王国，里面人人和平相处，科技发达，是真正的乌托邦！原来动物王国是在遥远的星球，而粉红色之雾是来自未来世界的随意气，是可以用来通往遥远的地方！哆啦A梦回到地球后，收到未来动物星球的求救消息，但随意气已经用完，他们该怎么办呢？在这个绿色的动物星球上，都是些爱好和平的动物们。但和动物星的平行星中，却住着贪婪的人类。于是战争又开始了……

哆啦A梦拿出了一个可以进入画册的鞋子，大家跳进画册玩，可是静香丢了一只鞋子，没有回来。而画册被大雄的妈妈烧毁了。于是，大家必须去古代的阿拉伯，寻找童话与现实有衔接的地方，找寻静香的下落。静香是被奴隶贩子拐走了，而大家先是遭遇四十大盗，哆啦A梦的口袋也被偷了，然后大家在海上遭遇暴风雨，捡回一条命被冲到了大沙漠，只能在一望无际的沙漠里艰辛的寻找静香的下落。沙漠里，大家经受着常人无法忍受的困难，大雄严重中暑昏迷，小夫屡屡看到幻像。他们后来发现了一个黄金宫殿，国王是《一千零一夜》里的风云人物水手辛巴达，他有着大魔神，神灯，飞毯等许多不可思议的，只会出现在《一千零一夜》童话故事里的道具。他为什么会有这些东西？面对想抢夺黄金宫的奴隶贩子和四十大盗，大雄一行人将如何化险为夷……

大雄相信天空上有天国，遭到好友们的嘲笑。于是，哆啦A梦用未来的神奇工具和大雄共同打造属于自己的云之王国，建好之后，好友们被邀请上来，大家度过一段快乐的时光。漂浮的云之王国停在阿尔卑斯山上，大雄他们解救了一个神秘的男孩，不久后男孩失踪。正当他们四处寻找的时候，突然真正的云之王国出现在他们面前。小伙伴们受到邀请，见识到了云之王国高度发达的文明，深表惊奇。但是他们却被天上人软禁，无法回到地面。更进一步得知，天上人正在密谋一个“诺亚计划”，企图用洪水将为非作歹的人类建立起来的一切从地球上抹去……

有天，大雄做了一个梦，在梦里有一个可以洗海水浴还可以滑雪的很棒的饭店。“果然是梦啊……”，大雄正失落时，收到了一个不知从何处寄来的手提箱。大雄腾空手提箱后，闪现了一道不可思议的门。穿过这道门，大雄发现梦里那座饭店就在眼前！原来，那座旅馆是白金岛上的白金饭店。而且迎客车、酒店建筑、经理、门童，均是由白铁皮做成的玩具。大雄等人在海边玩耍，去雪山上滑雪，品尝各种佳肴。这样的日子一天天地过去，突然有一天，一架白铁皮做成的飞机向饭店袭来。可是那架飞机留下一句“捉到狸猫了！”便又飞走了。“他说的狸猫一定是指哆啦A梦！我必须去救他！”，大雄慌慌张张正要出发时，一名自称名为沙比欧的少年出现了。“欢迎你们，四位战士们！”，他说。沙比欧是加摩加星上的人类，机器人那波基斯特勒攻占了加摩加星，沙比欧因此从加摩加星逃了出来，想要寻找能一起并肩战斗的战士。

现实生活中，大雄经常受到老师和妈妈的责骂，还常被小夫、胖虎欺负。他无时无刻不在梦想成为胆识过人、实力强大的超级英雄。为了帮心情低落的大雄一圆英雄梦，哆啦A梦拿出造梦机。经过一番挑选，大雄鬼使神差地选择了《梦幻三剑士》的剧情。在精灵西露可的引领下，大雄来到了梦中的亚米鲁曼王国。在这里，他被称为银剑客诺比尼亚，宿命中将要推翻妖灵大帝奥特罗姆对亚米鲁曼王国的统治，他还遇到小夫和胖虎模样的剑客斯内密斯、贾托斯。他们联手向妖灵军团发起冲击，而在这一过程中，现实和梦境的界限渐渐混淆……

暑假再次来临，然而大雄却愁眉苦脸，提不起兴趣。原来老师放假前布置了一个作业，让同学们自选课题，进行自由研究。眼看小夫、静香甚至胖虎都找到了研究题目，大雄惟有求助好朋友哆啦A梦。哆啦A梦拿出未来世界的“创世组件”，它就如同养成游戏一般，通过操作者自己动手，模仿宇宙诞生的全过程。凭借哆啦A梦的帮助，大雄着实体验了一把当上帝的感觉。不过创造宇宙也不是什么简单事，经过两个好朋友细心观察和照看，他们的微缩宇宙终于形成，而且创造出与地球类似的星球。在适宜的条件下，生命开始繁衍。最终静香等人也加入进来，和大雄一同经历生命进化的精彩而刺激的过程……

在空地上，小夫向大家炫耀现在最畅销的神秘火车的车票，胖虎和静香恳求小夫也带他们去。这时，大雄急匆匆跑了过来，哆啦A梦已经三天没回家，小夫和胖虎在一旁幸灾乐祸的笑着。晚上，哆啦A梦回来了，原来这三天他跑到了22世纪去买银河列车的车票。第二天晚上，银河列车在后山停站了，大雄和哆啦A梦开始了他们的银河之旅，车长总是笑嘻嘻，很有礼貌。另一边，神秘的生命体降落在了后山，是来自宇宙的寄居物，寄居物将自己附在人类的身体上，来操纵人的大脑，他们的目的是将整个地球毁灭掉。在车上奇奇怪怪的事情发生不断，大雄在车厢外看到了一个忍者，小夫说看见了海盗，胖虎则看见了恐龙。哆啦A梦告诉大雄他们出现了一伙“神秘黑色影团”。遭到黑色影团的袭击后，列车在一颗行星上停下了，而冒险这才刚刚开始。

哆啦A梦在22世纪的商店街用抽奖券抽到了一颗小行星。大雄决心在那颗小行星上建立起玩具小镇——发条都市。凭借着“生命发条”，大雄让布偶与玩具变得能活动起来，并且他还用“复制蛋镜”让这些布偶和玩具不断增加，玩具小镇的人口也渐渐增多了。然与此同时，玩具们也开始进化了。而且一名叫熊虎鬼五郎的凶犯，从地球上用“任意门”来到了发条都市。鬼五郎靠“复制蛋镜”不断制作自己的分身，企图偷走沉在湖底的金块。而事实上那并不是什么金块，而是一只金色的怪物。怪物追着鬼五郎和哆啦A梦一行人，逃亡过程中大雄掉进了地裂中。在地裂底部，大雄和来袭击他的怪物进行了一番谈话。怪物自称“播种者”，实际上是一边变换姿态一边在星球上播下生命之种的神明。和大雄谈过以后的“播种者”，对大雄说完“接下来就交给你了！”，便离开了发条都市。

又一个暑假到来，大雄、静香、胖虎和小夫组成一个小组，共同进行海洋研究。在图书馆查资料时，大雄被《金银岛》的精彩故事所吸引，竟突发奇想打算出海寻找宝藏。恰巧，南太平洋海域传来发现宝藏的消息，哆啦A梦经不住大雄的软磨硬泡，同意展开这次寻宝大冒险。小伙伴们相继聚到一起，将目标锁定在加勒比海域一个名叫金银岛的小岛上。他们的旅程原本充满乐趣，但是意外很快便发生。小伙伴们遭遇时空错乱，阴错阳差的来到了17世纪。大雄被浪头冲走，下落不明。哆啦A梦等人被一艘海盗船救下，却弄丢了四次元百宝袋。海盗船船长吉德正准备前往金银岛寻找失踪的哥哥和侄子。哆啦A梦他们随船前往，殊不知更大的冒险即将到来……

由“拉格那星”生存下来的人与其他漂流在宇宙中的人组成“银河漂流舰队”，为了找寻适合生存的星球，派遣出“宇宙少年骑士团”四处寻找。李昂等四人被派到太阳系而发现了地球，无意间将正在“星际大奇航”游戏中的胖虎与小夫带进所搭乘的太空船中离开了地球。哆啦A梦与大雄、静香为了救出他们，乘坐“宇宙救护船”追了下去。但是在途中因为空间跳跃时遭到强力电磁波击中，导致太空船损毁。幸而李昂的太空船亦在相同地方也是因为跳跃装置故障而停滞，哆啦A梦等人因此而进入了李昂的太空船，恰巧与胖虎和小夫相遇。当李昂一行人回到了“银河漂流舰队”前，发现与原先舰队中多出了以李昂的父亲李贝尔特为首的“独立军”，这个独立军的目的就是要以武力侵略适合生存的星球，他们经由派出去的间谍佛蕾亚得知了地球的情报，并且计划要进攻地球，大雄一行人将如何阻止“独立军”，从而拯救地球呢……

在一次偶然的情况下，大雄与哆啦A梦穿过时空洞穴，闯进一个森林中古代文明的国度——玛雅王国，他们遇上跟大雄长得一模一样的迪奥，迪奥是玛雅王国的王子。迪奥王子的母亲中了魔女娜汀拉的诅咒，长眠不醒。为了救母亲，迪奥王子一定要打败娜汀拉。因此在森林中修炼。迪奥王子从大雄口中得知现代日本的事，便对日本产生兴趣，所以迪奥便希望与大雄转换身份，到日本修炼。大雄便成为了王子；王子就成了大雄，各自展开不一样的生活，最后迪奥在日本认识了胖虎等人，他们一起去对抗娜汀拉，究竟他们能否打败娜汀拉救迪奥的母亲......

从出木杉那里听了鸟人传说的故事的大雄靠自己的力量反复做飞到天上的实验然后撞到了突然出现的人力飞机。撞到的是一个长着翅膀的鸟人古斯基，他们把古斯基藏在鸟箱型露营胶囊里，修理着古斯基坐来的人力飞机的哆啦A梦他们坐着那个飞机飞了起来，天空中突然出现一个巨大的洞把大家都吸了进去！！大洞的另一侧是住着鹳身的接生婆，塘鹅邮递员的鸟托邦，哆啦A梦他们戴着小鸟帽成了鸟人的伙伴。古斯基在候鸟巡逻队的入队测验的伊卡洛斯耐力赛中优胜，但不是用自己的翅膀，而是人力飞机，于是被取消了资格。为了寻找受到冲击而失踪的古斯基哆啦A梦他们去了猫头鹰博士那里，猫头鹰博士却被乌鸦警备队的滋古连度带走了！被人类袭击过的滋古连度谋划着在拉拉亚多山的龙之谷里寻找拥有强大力量的怪兽菲尼基亚。哆啦A梦他们和传说中的鸟人伊卡洛斯一起去了拉拉亚多山…。最终哆啦A梦他们能否拯救鸟托邦？

大雄因为羡慕小夫所炫耀的宠物机器人，再一次向哆啦A梦求助，但是被拒绝了。大雄擅自使用备用口袋，用了“未来商店贩卖机”胡乱预定了一些机器人。结果大街上到处都是未来的机器人，一片混乱。其中，有一个男孩子外形的机器人迷路了！那个少年机器人不是地球的，由于故障无法修复。于是大家决定坐上时间机，到这个少年机器人出生的世界。到达的地方是，人类和机器人共同存在的“机器人王国”。少年机器人的名字是波克，被住在那里的查贝克博士修好了。恢复意识的波克说，他的母亲玛利亚由于“机器人改造计划”而被捕。那个计划是“把机器人当做奴隶，只用来工作的道具”，是机器人王国实施的一个可怕的计划。王国的女王珍娜，从铁斯塔司令官那里得知，自己父亲的死是由于机器人造成的，因此厌恶机器人。查贝克博士为了能尽可能多的救出机器人，研究出了“电子传送机器”。其间，误把波克送到了大雄的世界。

小风在偶然的机会下认识了大雄，并被大雄收留成为好朋友。大雄和哆啦A梦带着小风无意间闯进了风的村落，这里的人都是利用风从事所有的事情。此时，被封印已久善于利用风做坏事的邪恶岚族的族长乌岚达被唤醒过来，竟然想利用怪物马风卡征服世界，可爱的小风竟然是怪物马风卡的一部分，为了拯救世界及小风，大雄以及哆啦A梦一起经历了一个不可思议的旅程。

野比大雄在偶然的情况下救了一条溺水的小狗，为他命名为“阿一”，并瞒着妈妈把它带回家里饲养。一天在去山里游玩时，大雄发现山里有很多被人遗弃的小猫小狗。为了这些被丢弃的猫狗，大雄和哆啦A梦一起用缩小灯把小猫小狗们缩小后乘上时间旅行机，向人类还未诞生的3亿年以前的世界进发，突然他们的航时机被卷进了时空扭曲中因时空扭转，哆啦A梦、大雄与友人回不到3亿年前的时代见阿一，反而阴差阳错的来到了文明先进的猫狗国。

为了在自夸为霸王龙的小夫面前争一口气，大雄喊出了有朝一日，我发掘一颗真正的恐龙化石给你看的宣言。回到家的大雄，却被哆啦A梦灰溜溜地骂了一顿：“你这轻浮的人，不是自讨苦吃吗？”于是大雄硬着头皮去兑现这个不可能完成的任务，开始了漫长而艰苦的寻找。一天，大雄真的找到了梦寐以求的恐龙蛋。按照书上教的方法，大雄孵化出了一只可爱的小恐龙，并为之取名比助。大雄和哆啦A梦瞒着爸爸妈妈在家里秘密地培育恐龙。可随着恐龙比助一天天地长大，窄小的房间已经容纳不下它那庞大的身躯。无奈之下，大雄只好把它转移到附近公园的水池里。而调皮捣蛋的小夫和伙伴们很快就发现了恐龙的踪迹，大吵大闹着要把其公诸于世，公园里有怪兽的消息传遍了日本。为了让比助过回正常的生活，大伙经过考虑，决定带比助回到一亿年前的白垩纪。大雄和哆啦A梦试图借助时空穿梭机把比助送回远古的白垩纪，但却想不到惹来了一个戴黑面罩的神秘人想要来争夺比助。为了搭救小恐龙，将他带回日本，大雄、哆啦A梦以及静香、胖虎、小夫一行人乘坐时光机再次前往白垩纪，可他们将有许多的危险等待着。

有一天，大雄和哆啦A梦利用“如果电话亭”，将现实变成了魔法世界，静香，小夫和胖虎等人都会使用魔法。在这个世界内不会使用魔法的只有大雄一个人，而魔法是人类生存和发展的主要原动力。在那之后不久，哆啦A梦和大雄遇见了研究魔法的满月牧师和他的女儿满月美夜子。却被告知了一个可怕的消息－被恶魔所支配的魔界正不断地向地球旷张，这样下去地球将会面临毁灭。向往和平世界的他们想要返回原来的世界。随着魔界星的接近，地震等异常现象开始不断发生。

大雄捡回了一棵小树苗，为了能养在家中，大雄用哆啦A梦的植物自动化液令树苗获得了运动和思考能力，称其为树小子。某天，大雄和他的朋友们与树小子在后山正玩得开心，突然被一个神秘的UFO带走，来到了宇宙的植物圣地植物星。大雄等人被带到植物星的一个会议上，莉蕾公主和其手下希拉提出因为地球不断受到污染，使得绿色植物急速消失，于是他们准备使用传说中的绿巨人将地球上的人类消灭，以拯救植物，树小子就是启动绿巨人的核心。植物星的大长老劝止未果，将绿之心交给了树小子，因为他相信树小子具有爱心，哪怕真的变成了绿巨人也不会去毁灭人类。大雄等人回到地球，发现这里的一切已经完全被植物覆盖。

因为时空的异变，旷野星星球人拉普的太空船货仓竟可连接到大雄的房间地板。于是大伙儿都来到这个地大物博的矿石开采星球游玩。由于这星球的重力比地球小，所以大雄等人在这儿也会变得超人一样力大无穷。另一方面，附近的多多星中，有一间大企业却企图占据旷野星，以夺取丰富的浮力石矿藏，并且使用了核破坏装置。为了阻止他们的野心，大雄等人决定作战到底。在装置爆炸前一刻，哆啦A梦的时光包巾飘到装置上，才终于拯救了旷野星，而坏人亦被大雄打倒。与此同时时空异变消失，大雄等人也离开了旷野星。

为了大雄想要潜水的要求，哆啦A梦造出一片大海，把城市变成了海底都市，大雄他们和各种鱼儿一起在海中遨游，玩得十分尽兴。不料，五千年前来到地球的人鱼公主索菲亚竟然迷路游到了这里。大雄等人和索菲亚成了好朋友。公主让大家穿上人鱼装，把他们带到了人鱼世界。正当一行人开心地尽兴海中大冒险时，一条巨型海鳝袭来。众人在千钧一发之际脱险，而静香却不知被什么人掳走了。哆啦A梦一行人在人鱼族的宫殿得知了“人鱼之剑”的传说。这把剑关系到人鱼族与怪鱼族之间的宿怨。为了抢夺宝剑，怪鱼族再度袭来。为了保护人鱼族的公主与他们重要的宝剑以及海洋，大雄等人将与其共同对抗怪鱼族的侵略。

大雄在北极捡到了一只巨型机器人的脚以及一个神秘的蓝色球体，他把这些东西运回了家。谁知宛如受到蓝球的召唤，机器人的零件接二连三地从天而降，落进家里的院子。哆啦A梦帮着大雄在镜面世界里把零件组装起来，造出了像高达一样威风的巨型机器人，起名为“圣诞武士”。 而似乎能发出讯息的蓝球是“圣诞武士”的大脑。哆啦A梦用“对话匣”把蓝球改造成了小鸡的模样。这只小鸡会说话，虽然态度傲慢，但非常可爱，大雄给它起名为“噼啵”。一名叫作莉露露神秘女孩出现在众人面前，宣称她是机器人的主人。其实莉露露和“圣诞武士”都来自机器人星球“机械理想国”。“机械理想国”意欲征服宇宙，而计划的第一步就是占领地球，奴役人类。

炎炎夏日，为了找到所向披靡的独角仙，大雄痛哭流涕，对哆啦A梦软磨硬泡。无奈之下，哆啦A梦和哆啦美拿出时光圈，帮大雄在500年前的新西兰寻找独角仙，谁知却意外抓到了早已灭绝的恐鸟。为了不至于让恐鸟走向灭亡，他们决定将其送往奇迹之岛。奇迹之岛是由未来的科学家开发的专门用来收留、保护、研究灭绝动物的小岛，传说岛上有一只黄金独角仙，它可为当地的生物注入生命的力量。一波三折，大雄和小伙伴们来到了这里，并且结识了和大雄极其相像的神秘少年史莫以及善良的洛可洛族。与此同时，一个黑心商人图谋抓住黄金独角仙。

在一个宁静的日子里，大雄突然在房间里发现了一封奇怪的偷盗预告信，以为没什么大不了的，便没有在意。谁知，他刚离开一会，正在壁橱里睡午觉的哆啦A梦便被绰号为DX的神秘怪盗偷走了他最喜欢的铃铛。为了找回铃铛，哆啦A梦拿出了侦探道具——夏洛克·福尔摩斯套装和联想式推理放大镜来查找犯人。经过查找将目标锁定在未来世界的“秘密道具博物馆”。为了取回铃铛，大雄、哆啦A梦、静香、胖虎、小夫等好友在哆啦美的帮助下，结伴前往未来世界，来到了秘密道具博物馆。

一天，胖虎、小夫和大雄三人在空地讲着有关密境和魔境的事情，胖虎和小夫希望能去密境去探险，就拜托大雄去求哆啦A梦帮忙。回家后大雄开始求哆啦A梦，哆啦A梦面对大雄的撒娇没辙，于是拿出了道具家用人造卫星来寻找密境。正找着不亦乐乎之际，妈妈叫大雄出去买东西，再回来路上，见到了一只流浪狗，而回想起妈妈不准收养流浪宠物的家规，准备放弃之时，却因为帮助妈妈找回钱包，破例收养了。而他真实身份是保弯湖王国的保弯湖108世的儿子——昆塔克王子，因为邪恶大臣达布兰靼的篡权，被迫流放外出。昆塔克王子趁着他们找寻密境之际，将自己回家的路线假装成探险路线给了大雄。掌权的达布兰靼，野心勃勃，命令欧斯博士研究古代兵器，并毒死了国王、监禁忠于王子的卫士布鲁斯、活埋王子未遂，并强占王子深爱的丝比娅娜公主，在萨贝鲁队长的忠心护主之下，自立为王，打算进攻人类世界。

一部名为《Miracle银河防卫队》的超级英雄电视剧正在热播，小朋友们看得如痴如醉，大雄甚至在睡梦中都会模仿剧集中的人物。终于他再也不愿待在电视机前傻看了，而是希望能和朋友们一起扮演超级英雄玩耍。当他兴致勃勃地去找胖虎和静香时，却发现他们都不在家。原来朋友们都聚到了小夫家的院子里，财大气粗的骨川小夫玩起什么来都像模像样，他居然弄来了超级英雄的戏服，在自家安置好了摄影机和布景，和胖虎、静香他们拍起了自制的《银河防卫队》小影片。当小伙伴们沉浸在冒险和拍摄的快乐中时，完全没有注意到远处有一双眼睛一直在观察他们的举止。令人出乎意料的是，这个神秘之人正是一个货真价实的外星人。他名叫艾伦，是居住在遥远的波库鲁星上的保安官。他的星球遭到了伊卡洛斯率领的宇宙海盗团的入侵，危在旦夕。侥幸逃亡到地球的艾伦目睹了哆啦A梦和伙伴们施展“超能力”的惊人一幕，他决定借助这些地球人的力量打败可怕的邪恶势力。

在家长重重压力下想要离家出走的大雄、胖虎、小夫和静香，在哆啦A梦的协助下来到了七万年前的地球。在创造属于自己的世外桃源时，他们偶遇神秘少年克克鲁，继而被卷入了光明族和黑暗族的部落争斗之中。大家齐心协力智斗巨尊比，不想却发现了一个惊天秘密。

大雄一群人受不了盛夏的酷热，于是前往漂浮在南太平洋的巨大冰山。他们在那里用冰雕工艺组打算制造游乐园，却发现一个被冰封住的金手环。 为了寻找金手环的主人，经过一番调查，哆啦A梦他们发现这个金环应该是在10万年前的南极被冰所掩埋的，哆啦A梦一行人便前往南极一探究竟，却发现沉睡在冰山之中的神秘巨大都市遗迹。于是，他们用哆啦A梦的时光腰带回到10万年前，他们在那里遇到了为了拯救自己被冰冻的星球，而在宇宙间穿梭以寻找手环之谜的少女咔拉与希亚克伊博士。围绕着金手环，哆啦A梦他们将面临地球冻结的巨大危机。据说，当古代都市苏醒之时──冰风暴巨人将取回力量……

“我一定会找到金银岛！”大雄这样对胖虎声明后，便向哆啦A梦求救，之后使用道具“寻宝地图”寻找金银岛。然而地图指示出来的位置，居然是太平洋上莫名冒出来的新岛屿……。大雄一行人乘搭名为“大雄奥拉号”的船前往金银岛，就在即将靠岸时，一群海盗突然来袭！面对突然现身的敌人，大雄与他们陷入一阵苦战……不久后，发现静香竟然被抓到海盗船上了！海盗们逃走后，大雄他们遇到了一名在海上漂流的少年“弗洛克”和一只名叫“猜谜”的机器鹦鹉。弗洛克是从海盗船逃出来的机械工，并且知道金银岛隐藏的重要秘密！究竟大雄他们是否能够从海盗手中救出静香！？沉眠于金银岛上的财宝究竟又有着什么秘密！？

月球探测器发现了白色的影子。大雄听到这个大新闻便声称月亮上有兔子，却被大家嘲笑了。因此，哆啦A梦用秘密道具异说俱乐部徽章在月球背面建立了月兔王国。有一天，“不可思议”的少年露卡转学到这里，与大雄他们一起来到了月兔王国。在那里，大雄一行人偶然间与这些持有不可思议力量的“埃斯帕尔人”孩子们相遇了。哆啦A梦与埃斯帕尔人一行人正相处甚欢，在他们的前方却突然出现了一个神秘的太空船。埃斯帕尔人都被太空船抓走了——为了拯救哆啦A梦他们，就连露卡也被抓走了！大雄他们是否能成功帮助露卡呢？

大雄到恐龙博物馆体验挖掘化石，偶然发现了一个化石，他相信这绝对是恐龙的化石，于是使用哆啦A梦的道具”时间包巾“让化石回归原本的状态……结果诞生了双生的恐龙小咻与小咪！不过，这两只恐龙似乎是之前没被发现过的新种类。跟大雄一样有点靠不住的小咻、还有很活泼的小咪，虽然两只恐龙个性完全不同，但大雄就像父母一样用爱呵护着它们长大，但是这两只恐龙始终没办法一直在现代生存。于是，大雄下定决心将小咻与小咪带回到它们原本的时代，与哆啦A梦跟伙伴们一起往6600万年前的白垩纪末期出发。一场小咻与小咪的同伴寻找之旅就这样开始了。