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。

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。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梦寻找历史上的相关报道，随后又买来时空穿梭飞艇，和胖虎、小夫、静香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。 直到某天，那个悬浮物再度出现，引领少年们开启一段全新的冒险……

天空大冒险，出发！哆啦A梦与大雄驾驶着具有时光跳跃机能的“时光齐柏林飞艇”，为了寻找⾃古以来许多冒险家梦寐以求的亚特兰提斯和⻰宫城等每个人都曾想象过的梦幻之地，在空中展开了⼀场⼤冒险......

炎炎夏日，为了找到所向披靡的独角仙，大雄（大原めぐみ 配音）痛哭流涕，对哆拉A梦（水田わさび 配音）软磨硬泡。无奈之下，哆拉A梦和哆拉美（千秋 配音…

风子在偶然的机会下认识了大雄，并被大雄收留成为好朋友。 大雄和多啦A梦带？风子无意间闯进了风之村，这里的人都是利用风从事所有的事情。此时，被封印已久善于利用风做坏事的邪恶岚族的族长乌岚达被唤醒过来，竟然想利用怪物玛风雅征服世界，可爱的风子竟然是怪物玛风雅的一部份，为了拯救世界及风子，大雄及多啦A梦将要一起经历一个不可思议的旅程。

小風在偶然的机会下认识了大雄，并被大雄收留成为好朋友。大雄、哆啦A梦和带小風无意间闯进了风之村，这里的人都是利用风从事所有的事情。此时，被封印已久善于利用风做坏事的岚族邪恶族长乌兰达被唤醒过来，竟然想重新利用怪物馬風卡征服世界，可爱的小風竟然是怪物馬風卡的一部分，为了拯救世界及小風，大雄及哆啦A梦将要一起经历一个不可思议的旅程。

利用任意门到了北极的大雄，无意间发现了机器人的零件，但是因为零件太大，于是就和哆啦A梦将零件拿到镜面世界这个无人的世界里组装。组装完成后，哆啦A梦就将他取名为“圣诞武士”。当正在高兴的操控圣诞武士时，无意间发现他居然着装著毁灭性的导弹，随之而来的是敌人的间谍丽璐璐……　　大雄在真实世界无意间与自称是机器人主人的莉露露相会，并且借走了可以进入镜面世界的道具。但后来大雄与哆啦A梦居然发现镜面世界居然建立了为了攻击地球的基地！而且指挥者就是莉露露，原来她是由机械理想国所派出来引导铁人兵团到地球的机器人。　　为了拯救地球的危机，大雄们决定与铁人兵团一战。由于莉露露受伤被静香所救，并且与莉露露讨论征服地球是个不对的行为。铁人兵团等不及莉露露的联络，也已经大规模的都到了地球，于是大雄他们在镜中的世界开始与铁人兵团作战。莉露露也受到静香的感动，认真思考起他们行为的不妥，于是伙同静香到3万多年以前找当时创造出机械理想国祖先的人类博士，企图改造机械理想国祖先，使其后代机器人不会想要征服地球。

大雄在睡梦中通过粉红色的雾走进一个动物王国，里面人人和平相处，科技发达，是真正的乌托邦！原来动物王国是在遥远的星球，而粉红色之雾是来自未来世界的随意气，是可以用来通往遥远的地方！哆啦A梦回到地球后，收到未来动物星球的求救消息，但随意气已经用完，他们该怎么办呢？ 　在这个绿色的动物星球上，都是些爱好和平的动物们。但和动物星的平行星中，却住着贪婪的人类。于是战争又开始了……

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……

一天，大雄和静儿、技安被强夫邀到家中参观恐龙化石。当然，大雄免不了又被强夫取笑一番。为了要做强夫面前争一口气，大雄夸下海口，恐龙化石没什么了不起，他要让小伙伴们见识一下真正的恐龙！ 　　奇迹再次发生在大雄身上，他真的找到了一颗活的恐龙蛋！大雄和叮当在家将小恐龙孵化了出来并在公园里暗中饲养。小恐龙比助一天天长大，公园有怪兽的消息传遍了日本。为了小恐龙能健康成长，大家决定将小恐龙用时光机送回白垩纪。 　　没料到，一个神秘人暗中跟踪他们，也来到了白垩纪想要虏走比助。为了保护比助，叮当、大雄、强夫、技安和静儿再次来到了白垩纪……