大雄在北极捡到了一只巨型机器人，而后从机器人的头领噼啵得到信息：铁人兵团会赶到太阳系消灭人类。于是，大雄等人为了保护地球，在镜中世界与铁人兵团展开了战斗。在一切结束，大雄回到地球后，突然看见了莉露露，她重生变成了天使。

因为玩具机器人，大雄（小原乃梨子 配音）受到小夫（肝付兼太 配音）和胖虎（立壁和也 配音）的奚落，连哆啦A梦（大山のぶ代 配音）不愿帮他。为了寻找生气走掉的哆啦A梦，大雄通过任意门来到寒冷的北极，却在这里发现奇怪的机器人零件。在此之后，各式的零件源源不断从空中掉落至大雄的家中。由于零件过于巨大，为了不引起骚动，两个好友将机器运到镜面世界，并组装成巨大的机器人。他们兴奋地邀请静香（野村道子 配音）来镜面世界玩耍，偶然间发现机器人竟然装备有威力强大的武器。不久，一个名为莉露露（山本百合子 配音）的女孩出现在小镇上，她自称是机器人的主人。大雄他们热心地将镜面世界工具借给莉露露，却发现她在那里建立了毁灭地球的基地……

在北极，大雄拾获巨大机械人之脚与神秘的蓝色球体。受到这蓝色球体的引导，一件一件的机械人零件降落在大雄家的后园。多啦A梦与大雄在镜面世界里把机械人零件组合，结果完成了巨大机械人--圣诞武士。后来那蓝色球体成为圣诞武士的脑袋，并发放出信息。多啦A梦用对话盒把它变成雏鸟的型态，令它变成可以与人对话名为皮波的东西。一天，一位声称是机械人的主人，名叫莉露露的不可思议女子出现。为了侵略地球，机械人星球美卡托比亚送出圣诞武士及莉露露，目的是要在地球建立基地……

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，大雄一行人乘坐时光机再次前往白垩纪……

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……

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……

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？

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……

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。 波克得知自己的母亲被关在塔里面，为了救出母亲，独自一人前往。大家随后追上他，但被多洛伊德士兵发现了，哆啦A梦被迫加入“钢铁战斗”，他们能赢吗