故事始于月球探测器的一个发现，因为偶然拍到了白色的影子，天真的大雄（大原惠美 配音）就断定那肯定是月兔，谁知却因此遭到同学们乃至静香（加薮由美 配音）的嘲笑。作为大雄贴心好奶妈的哆啦A梦（水田山葵 配音）对此怎么能坐视不理呢？于是他拿出秘密道具“异说俱乐部徽章”，以守护“想象力”之名，帮助大雄在月球背面建立了理想的月兔王国。未过多久，神秘少年露卡（皆川纯子 饰）转学来到大雄班里，并受邀进入了月兔王国。
　　只不过本该是大雄想象中的产物，似乎月球内真的隐藏着未知的文明以及难以预测的危机……

　　2022年，天才编程者茅场晶彦所开发的世界最早的完全潜行专用装备设备《NERvGear》。
　　这个革命性的机器给VR（假想现实）世界带来了无限的可能性。那之后经过了4年。。。。。
　　《NERvGear》的后继品VR机为了对抗《AmuSphere》（第二代民用完全潜行机），发售了一个次世代的可穿戴设备《Augma》
　　替换了完全潜行机能，是一个对AR（增强现实）功能进行了最大限度扩大的最先进机种。
　　由于《Augma》在觉醒状态下也可以安全和便利地使用，因此一瞬间便在玩家当中传开了。
　　这个杀手级内容，被叫做《Ordinal Scale序列之争（OS）》，是《Augma》专用的ARMMO RPG。
　　亚斯娜和伙伴们会玩的这个游戏，桐人也准备参战了。。。。

　　在秩序井然的艾嘉王国，人类谨遵祖先的教训，绝不抬头仰望苍穹，放纵思绪流淌狂奔。传说在很久以前，地上的人们挑战造物，结果致令重力反转，难以数计的人类和建筑“坠入”蓝天，销声匿迹。但森严的秩序和自由思想势必发生冲突，少年艾吉（冈本信彦 配音）夜晚偷偷溜到野外，躺在草地上仰望繁星点点的夜空，而就在此时，身后的洞口出现了一个神色慌张的女孩。她叫帕特玛（藤井雪代 配音），拥有和艾吉全然相反的重力场。为了防止帕特玛跌落到空中，艾吉小心翼翼将其带到小屋保护起来。可是政府很快发现了帕特玛的踪迹，最高领导人动员全部力量展开围捕。
　　在你来我往的追逐过程中，艾嘉王国和反转人的秘密也悄然揭开……

　　阳光明媚的日子里，大雄、静香、胖虎和小夫一起去参加恐龙博物展。由于被胖虎和小夫嘲笑，大雄情急之下又再次胡说八道，发誓要找到真正的恐龙给他们看。在儿童考古体验现场，大雄找到一枚蛋状石头，于是他将其当作恐龙蛋化石，宝贝一样带回家中，拜托哆啦A梦用时间包袱皮孵化。令人意想不到的是，经过一天一夜孵化，那枚彩色蛋中居然真的钻出两只从没见过的小恐龙。这两只被命名为小咪和小啾的小家伙给大雄带来无限乐趣，可是在现代社会养恐龙又怎会是一件容易的事。万般无奈之下，好朋友们结伴坐上时光机，把小恐龙们带回白垩纪时代，而他们的大冒险就此展开……
　　本片是《哆啦A梦》漫画连载50周年纪念作品，同时也是《哆啦A梦》系列电影的第40部作品。

　　平凡的一天，出木杉君带来了《乌托邦》这本小说，为同学们讲述理想国的故事。那个没有考试和学校的国度，深深吸引着吊车尾的大雄（大原惠美 配音）。偶然机缘，大雄在后山看到了一个新月形状的悬浮物停在空中，随后很快消失。这个发现让他无比兴奋，于是认定这就是传说中的乌托邦。他拜托哆啦A梦（水田山葵 配音）寻找历史上的相关报道，随后又买来时空穿梭飞艇，和胖虎（木村昴 配音）、小夫（关智一 配音）、静香（嘉数由美 配音）前往新闻中各个时代的目击点寻找新月形悬浮物。但是大多数发现都是自然现象或者人工产物，似乎天空的乌托邦真的就只是一个传说。
　　知道某天，那个悬浮物再度出现，引领少年们开启一段全新的冒险……

　　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？

　　在银河系的另一端，原本宁静祥和的匹里卡星突发变故。邪恶的吉尔莫亚将军（香川照之 配音）发动政变，建立军事独裁政府。年仅10岁的总统帕比（朴璐美 配音）无力抵抗，只得乘上飞船被迫流亡。几经辗转，帕比来到了地球，他惊讶地发现，这里人类的身形竟然与他有着巨大的悬殊。没过多久，大雄（大原惠美 配音）和哆啦A梦（水田山葵 配音）他们便和帕比成为好朋友，并且为这个小小的总统建造了临时住所。然而好久不长，吉尔莫亚将军派来的追踪者随后来到地球。
　　为了保护他们的小朋友，为了遥远星球的和平，大雄和朋友们踏上遥远的星际征程……

　　炎炎夏日，出木杉君向朋友们讲述了《金银岛》的故事。大雄（大原惠美 配音）兴致盎然，又在胖虎（木村昴 配音）、小夫（关智一 配音）以及静香（嘉数由美 配音）面前吹嘘要找到海盗的宝藏。当然，最终他还是要依赖忠实的好朋友哆啦A梦（水田山葵 配音）。哆啦A梦拿出了秘密道具“金银岛地图”，大雄则极其巧合地在太平洋中心找到了一座藏有金银财宝的新的岛屿。在此之后，好伙伴们扬帆远航，一路朝着太平洋中心前行。当最初的快乐刺激过后，一群神秘海盗将众人拦了下来。经过一番混战，静香还被对方当成另外一个女孩抢走。与此同时，大雄等人则救下了来自那座岛屿的男孩弗洛克（山下大辉 配音）。
　　为了救回静香，他们追踪着海盗的踪迹，穿越茫茫大海……