大雄在看到月面探查机捕捉到的白影后，认为那是“月亮上的兔子”，然而他的想法却遭到大家嘲笑。于是大雄用哆啦A梦的秘密道具在月球背面制造了一个兔子王国。并与所有人一起奔向月球冒险。 在月球上的兔子王国那里，他们与“超能力”孩子们相遇，就在所与人相处甚欢之际，一个神秘的太空船抓走了超能力者与哆啦A梦他们，最终大雄能否成功拯救大家呢......

　某天，大雄（大原惠美 配音）偶然发现了童年时奶奶为自己缝制的玩偶熊，于是央求哆啦A梦（水田山葵 配音）去往过去看望已不再人世的奶奶（宫本信子 配音），大雄与奶奶重逢之后，奶奶希望能看到大雄长大结婚时的样子，答应奶奶的大雄与哆啦A梦则再一次的返回了未来，婚礼如期举行的那天，所有人都到了场，但最重要的新郎成年大雄（妻夫木聪 配音）居然不在现场，情急之下，哆啦A梦让大雄假扮成年时的自己与静香结婚（嘉数由美 配音），然而真正的成年大雄究竟去了哪里呢？

大雄把恐龙展发现的化石带回家，借助哆啦A梦的时光包袱竟然成功孵化出两只从未被发现过的长着翅膀的新恐龙。大雄和小伙伴们决定将小恐龙们带回到属于它们的时代，一场惊心动魄的白垩纪大冒险即将上演。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。全新的故事，全新的大雄，全新的冒险，全新出发！

电影改编自1985年剧场版《哆啦A梦：大雄的宇宙小战争》，讲述大雄意外结识来自匹里卡星、体形小巧的外星人帕比，并在哆啦A梦的帮助下，与大家一起穿越星际，共同守护友情和星球的宇宙冒险故事。

哆啦A梦与大雄驾驶具有时光跳跃机能的“时光齐柏林飞船”，为了寻找自古以来许多冒险家梦寐以求的亚特兰提斯和龙宫城等每个人都曾想像过的梦幻乌托邦，在空中展开了一场大冒险。

大雄把恐龙展发现的化石带回家，借助哆啦A梦的时光包袱竟然成功孵化出两只从未被发现过的长着翅膀的新恐龙。大雄和小伙伴们决定将小恐龙们带回到属于它们的时代，一场惊心动魄的白垩纪大冒险即将上演。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。全新的故事，全新的大雄，全新的冒险，全新出发！