Nobita zauważa na Księżycu cień tajemniczej istoty, jednak nikt mu nie wierzy i koledzy wyśmiewają jego odkrycie. Wraz z Doraemonem tworzą własne księżycowe królestwo jako miejsce zabawy i przygody, by udowodnić, że na satelicie może istnieć życie. Niedługo okazuje się, że legenda o istnieniu mieszkańców Księżyca kryje w sobie więcej prawdy, niż bohaterowie przypuszczali. Nobita, Doraemon i przyjaciele wyruszają na pełną niesamowitych odkryć ekspedycję, która prowadzi ich do ukrytego świata tajemniczych stworzeń. Młodzi bohaterowie staną przed istotnym zadaniem ochrony spokoju nowo odnalezionych przyjaciół, a także rozwiązania tajemnicy zagrożenia czającego się na Księżycu. Pełna ciepła, humoru i emocji historia ukazuje wartość prawdziwej przyjaźni oraz odwagę potrzebną, aby chronić ważne dla siebie rzeczy.