故事发生在一座风景秀丽的小岛之上，古森太郎（小野贤章 配音）、中岛匡幸（福山润 配音）和大神信（保志总一朗 配音）是生活在这里的三位少年，每个人都有一段不愿意回忆的悲伤过往。 　　某日，厌倦了一成不变无聊生活的三人聚集到了一起，前往传说中的诅咒之地探险，在“现世”和“幽世”的交接处，三人目睹了十分恐怖而又充满了痛苦的景象。恐惧之中，三人匆忙逃跑，却发现灵魂竟然脱离了肉体，当他们再度找回肉身之后，一切都改变了，三人获得了自由穿梭于两个世界的特异功能。与此同时，古森太郎曾经遭遇过的绑票事件的真相重新浮出了水面。

消灭了五次元的邪恶帝国之后，地球防卫小组升上了六年级，成为学校的高年级生，转眼间即将进入中学，而为了能进入好学校，所有成员皆努力用功，然而却不知道的是，又有一个新的任务，正在静静的等着他们的迎战……

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在现实中，坂本龙太（本乡奏多配音）是一个个性孤僻沉默寡言的宅男，但在网络游戏“BTOOOM！”里，龙太则化身成为了实力超强的世界级玩家。令龙太意想不到的是，在某一天，本该属于虚拟世界中的厮杀蔓延到了现实世界里来，连他在内的数十位男女被某个神秘组织强制带往了一个荒岛上，在那里，进行着与网络游戏同名的真人游戏。为了生存，龙太必须利用自己的能力同素不相识的陌生人们战斗到底。金发碧眼的少女卑弥呼（三森铃子配音），曾经的好友织田信隆（中村悠一配音），狡猾残暴的今川义名（奈良辙配音），有着双重人格的吉良康介（泽城美雪配音），他们为何会被卷入这场游戏？又是谁在背后操控着大局？一切尚在迷雾之中。

胖虎（木村昴 配音）和小夫（関智一 配音）炫耀机器人玩具令大雄（大原めぐみ 配音）既生气又羡慕，他恳求哆啦A梦（水田わさび 配音）帮助自己，结果哆啦A梦烦躁难耐跑到了北极。大雄随之进入北极，却发现类似机器人的巨大零件。在此之后，他和哆啦A梦将零件带到镜之世界组装，并邀请静香（かかずゆみ 配音）一起来玩，然而他们竟意外发现机器人具有十分强大的火力和破坏力。为免出现不可预料的事情，小伙伴们将机器人永远留在了镜之世界。不久，神秘女孩莉露露（沢城みゆき 配音）找到大雄索要机器人，大雄背着哆啦A梦带她来到镜之世界，谁知莉露露却奉命策划者一个地球人捕获计划。地球危在旦夕…… 　　本片根据藤子·F·不二雄的同名漫画长篇改编，1986年曾被拍摄为电影版，此次为2011年的新拍版。

在家长重重压力下想要离家出走的大雄（大原惠美 配音）、胖虎（木村昴 配音）、小夫（关智一 配音）和静香（嘉数由美 配音），在哆啦A梦（水田山葵 配音）的协助下来到了七万年前的地球。在创造属于自己的世外桃源时，他们偶遇神秘少年古古儿，继而被卷入了光明族和黑暗族的部落争斗之中。大家齐心协力智斗巨尊比，不想却发现了一个惊天秘密……

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……

平凡的一天，大雄却感到无比心烦。先是与小夫争论恐龙还存在与否时落败，接着零分试卷又面临妈妈的搜查。为了藏匿积攒下来的试卷，大雄和哆啦A梦利用道具在后山挖了一个巨大的洞。大雄欣喜过望，于是和小伙伴们建立起一个地下理想王国。与此同时，小夫的心情则无比烦闷，他无数次看见恐龙，甚至在地洞里看过奔跑的恐龙群。不久，小夫神秘失踪。得知他可能困在地下，大雄、哆啦A梦、胖虎、静香他们决定前去营救好友。令小伙伴们意外的是，地洞竟然连接着一个奇异的世界，这里不仅有各种各样的恐龙，还有一个神秘的王国。 　　小伙伴们受到地下王国的热情接待，并最终找到小夫。但偶然的机缘，他们得知地下王国正在进行一项神秘的计划……

哆啦A梦（大山信代 配音）在去未来世界时得到一些小行星奖券，因大雄（小原乃梨子 配音）报错奖券号码，他们无意中来到了一个天堂般的星球。大家开心地把各自的玩具都拿到那个星球上，并用生命之匙赋予了它们生命。玩具们就在那个星球上建造了自己的城市——发条都市。皮卜（佐佐木望 配音）受雷击影响而具有高智能的布偶猪，被选为发条都市的市长。此时，凶恶的罪犯熊虎鬼五郎（内海贤二 配音）逃入大雄的房间，无意间通过任意门也来到了发条都市，并用玩具们的复制装置复制了自己，企图占领发条都市。一场正义与邪恶的较量由此展开了…… 　　藤子·F·不二雄执笔到第22页就逝世了，因此这部作品可算藤子·F·不二雄的遗著。

大雄（小原乃梨子 配音）与哆啦A梦玩耍时意外发现，房间的塌塌米下方与旷野星上一艘太空船相连，太空船的主人叫罗布鲁（菅谷政子 配音）。大雄与哆啦A梦（大山信代 配音）阴差阳错地进到了这个星球，在旷野星上，引力比地球小，大雄成了大力士飞毛腿，成了旷野星的超人了。同时也结识了一批旷野星上的朋友，罗布鲁的妹妹克蕾姆（小山茉美 配音），还有跟哆啦A梦一样爱吃铜锣烧的江姆（杉山佳寿子 配音），全身覆毛的雌性动物，是罗布鲁的宠物。而罗布鲁的家人和邻居遭到了卡尔泰矿业公司驱赶，这个公司专门将星球上的人们赶走后，不顾星球的存亡，疯狂得开采星球上的资源，导致有许多星球已经不适合人居住了。为了不让罗布鲁的星球遭到破坏，大雄决定留在星球上与坏蛋斗争到底……

哆啦A梦（大山信代 配音）拿出了一个可以进入连环画的鞋子，大家跳进连环画玩，可是静香（野村道子 配音）丢了一只鞋子，没有回来。而连环画被大雄的妈妈烧毁了。于是，大家必须去古代的阿拉伯，寻找童话与现实有衔接的地方，找寻静香的下落。静香是被奴隶贩子拐走了，而大家先是遭遇四十大盗，哆啦A梦的口袋也被偷了，然后大家在海上遭遇暴风雨，拣回一条命被冲到了大沙漠，只能在一望无际的沙漠里艰辛的寻找静香的下落。沙漠里，大家经受着常人无法忍受的困难，大雄严重中暑昏迷，小夫屡屡看到幻像。他们后来发现了一个黄金宫，国王是《一千零一夜》里的风云人物水手辛伯达，他有着大魔神，神灯，飞毯等许多不可思议的，只会出现在《一千零一夜》童话故事里的道具。他为什么会有这些东西？面对想抢夺黄金宫的奴隶贩子和四十大盗，大雄一行人将如何化险为夷……

由于不堪忍受老师和妈妈的责骂，大雄决定实施第n次出走计划。与此同时，胖虎、小夫、静香也因为各种各样的原离家出走。小伙伴们凑在一起，但拥挤狭窄的现代都市没有他们的立锥之地。在哆啦A梦的帮助下，他们乘坐时光机来到7万年前的日本。当时这片土地上渺无人烟，绿草晴空，空气清新。小伙伴们展开想象，营造属于自己的快乐家园。 　　偶然间，他们遇到从远古穿越时空来到现代的中国少年克克鲁。克克鲁生在爱好和平的光明族，他们这一族被凶恶残暴的黑暗族袭击，克克鲁则恰巧碰到时空乱流来到现代。大雄他们将克克鲁带到7万年前的日本，小伙伴们同情这个男孩的遭遇，决定帮助他打败黑暗族，拯救族人……

又一个暑假到来，大雄、静香、胖虎和小夫组成一个小组，共同进行海洋研究。在图书馆查资料时，大雄被《金银岛》的精彩故事所吸引，竟突发奇想打算出海寻找宝藏。适值此时，南太平洋海域传来发现宝藏的消息，哆啦A梦经不住大雄的软磨硬泡，同意展开这次寻宝大冒险。小伙伴们相继聚到一起，将目标锁定在加勒比海域一个名叫多摩斯的小岛上。他们的旅程原本充满乐趣，但是意外很快便发生。小伙伴们遭遇时空错乱，阴差阳错来到了17世纪。大雄被浪头冲走，下落不明。哆啦A梦等人被一艘海盗船救下，却弄丢了一次元空间袋。 　　海盗船船长吉德正准备前往金银岛寻找失踪的哥哥和侄子。哆啦A梦他们随船前往，殊不知更大的冒险即将到来……