Doraemon, Nobita oraz ich przyjaciele wyruszają na kolejną niezwykłą przygodę, tym razem w głębiny oceanu. Kiedy Nobita spotyka piękną syrenkę Sophię, zostają wciągnięci w morską opowieść pełną tajemnic i niezwykłych stworzeń. Bohaterowie odwiedzają podwodne królestwo zamieszkiwane przez syreny i trytony, odkrywając, że spokojny świat oceanu jest zagrożony wielkim konfliktem. Kiedy starożytna legenda staje się rzeczywistością, Doraemon i przyjaciele muszą zapobiec wybuchowi wojny, która mogłaby zniszczyć cały podwodny świat. Cała drużyna jednoczy siły, by chronić swoich nowych przyjaciół i przywrócić harmonię, mierząc się z niebezpieczeństwami, które na nich czyhają. Film zachowany jest w pogodnym tonie, przepełnionym przyjaźnią, odwagą i fantazją, przedstawiając przesłanie o znaczeniu dbania o środowisko oraz wzajemnego zrozumienia między różnymi światami.