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… Nobita cùng các bạn bắt đầu chuyến phiêu lưu hướng tới hành tinh mà không biết rằng có một huyền thoại bí ẩn được cất giấu