Nobita Nobi adalah siswa SD yang benci belajar, buruk dalam olahraga, dan melakukan segala sesuatu dengan setengah hati. Dia adalah orang yang penurut, tidak beruntung, dan takut akan banyak hal. Kepribadiannya membuatnya gagal dalam hidup, bahkan mempengaruhi keturunannya. Hal ini menyebabkan cicitnya, Sewashi, untuk mengendalikan situasi.
Sewashi melakukan perjalanan kembali ke masa dari abad ke-22 ke abad ke-20 untuk bertemu Nobita, yang terkejut melihatnya muncul dari laci bersama seekor kucing robotik biru. Kucing robot itu menyebut dirinya Doraemon, yang mengaku telah ditekan oleh Sewashi untuk membantu Nobita, dengan tujuan akhir mereka untuk memberikan kebahagiaan kepada Nobita. Frustrasi setelah melihat keadaan putus asa Nobita, Doraemon memutuskan untuk kembali ke masa depan. Namun, Sewashi mengaktifkan program di dalam Doraemon yang mencegahnya melakukannya.
Terpaksa tinggal, Doraemon membantu Nobita menggunakan gadget futuristik melalui saku empat dimensinya-tas berisi apa saja di dalamnya. Bisakah Doraemon membawa kebahagiaan Nobita dan kembali ke masa depan?
