Aoyama là 1 cậu học sinh sáng lạng, ham học học và có chút cứng đầu. Cậu ấy rất thích động não, thậm chí đã tính ra số ngày để mình trở thành người lớn. Nhưng hiện tại cậu bé vẫn chỉ là 1 học sinh lớp 4 và điều đó cũng không đến nỗi tệ lắm. Trong một ngày hè cậu đã phát hiện ra bí mật đàn chim cánh cụt xuất hiện trong thị trấn và bí ẩn của chị gái trong phòng khám nha khoa.
Tình cờ, Nôbita và Đôrêmon gặp những người bạn ở Hành tinh Tím đang bị nạn qua cửa không gian dưới nền nhà và giúp họ trở về nhà an toàn. Qua những cuộc chuyện trò, cả hai biết được quá khứ của cư dân Hành tinh Tím và bọn người Hành tinh Đen độc ác. Vì sân bóng cũ của cả nhóm bị những học sinh lớp 6A ở trường trung học đến chiếm, Đôrêmon và Nôbita rủ các bạn đến sân bóng mới trên Hành tinh Tím.
Câu chuyện bắt đầu vào một ngày, Nobita và các bạn của mình đã quyết định sẽ làm ra một bộ phim về đề tài siêu anh hùng. Và nhờ có những bảo bối thần kỳ của Doraemon, đặc biệt là “Đạo diễn Burger” – chú rô-bốt có thể giúp tạo ra những bối cảnh khác nhau trong một bộ phim, ước mơ của những người bạn nhỏ về việc làm ra một bộ phim đã trở thành hiện thực
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.
Cậu bé Jim Hawkins cùng một nhóm bạn tìm kiếm mẫu vật cổ của thuyền trưởng Flint. Nhưng câu chuyện Treasure Island của R. L. Stevenson ngày nào đã được Disney dựng lên phim với bối cảnh là ở ngoài không gian trong một tương lai xa lắm.