“Tớ sẽ tìm ra hòn đảo kho báu!”… Quyết tâm thực hiện bằng được kế hoạch sau khi hùng hồn tuyên bố với nhóm bạn Jaian, Suneo và Shizuka, nhờ bảo bối “Bản đồ truy tìm kho báu” của Doraemon, Nobita đã tìm thấy một hòn đảo mới đột nhiên xuất hiện giữa Thái Bình Dương
trong một thế giới của con người và thế giới của ma quỷ (youkai) đã chồng chéo nhau, để lại con người bước đi trên đường phố của cuộc sống như họ bình thường, trong khi quỷ đi, không thấy được bằng mắt thường, xuống các đường phố rất giống nhau.
Một kẻ tự xưng là siêu trộm Kaito Deluxe (DX) đã đột nhập vào nhà Nobita lúc nửa đêm và lấy đi quả chuông của Doraemon. Điều này đưa Nobita và nhóm bạn vào cuộc phưu lưu truy tìm tung tích của quả chuông tại 1 nơi mang tên "Viện Bảo Tàng Bảo Bối Tương Lai", đây là nơi lưu giữ tất cả các bảo bối tại thế kỷ 22. Cuộc điều tra trở nên phức tạp và kỳ lạ hơn khi có sự xuất hiện của những nhân vật mới.
Tớ tin chắc rằng có người sống trên mặt trăng. Tớ sẽ chứng minh điều đó!" Quyết tâm thực hiện bằng được kế hoạch sau khi hùng hồn tuyên bố với cả lớp, Nobita cầu cứu đến sự trợ giúp của Doraemon. Nhờ bảo bối "Huy hiệu câu lạc bộ Dị Thuyết", cả nhóm, có thêm sự có mặt của một cậu bạn mới chuyển trường, đã đặt chân đến một hành tinh hoàn toàn mới lạ và kì bí tại Mặt trăng
Đây là câu chuyện về Tokisaki Kurumi mà đáng lẽ ra không nên kể Cô gái trẻ bị mất trí nhớ, Empty, người tỉnh dậy ở thế giới bên cạnh và gặp được Kurumi. Được cô chỉ dẫn, nơi mà cô đến là phòng học của trường.