การผจญภัยของ โนบิตะ เด็กหนุ่มที่พยายามเล่าให้เพื่อนฟังว่ากระต่ายดวงจันทร์แต่แล้วกลับกลายโดนดูถูกใส่ จนกระทั่งวันหนึ่งทำให้ โนบิตะ ที่ต้องการเผชิญหน้ากับ ลูก้า ผู้เป็นวัยรุ่นตัวน้อยที่อาศัยอยู่บนดวงจันทร์ได้สร้างขึ้น ซึ่ง โดราเอมอน ที่ต้องการช่วยเหลือโลกของ ลูก้า จากการถูกทำลายโดยคนชั่วร้าย หลังจากทำให้พวกเขาตัดสินใจร่วมมือที่จะเอาชนะกับกลุ่มก่อการร้ายในเหตุการณ์ครั้งนี้
