Nobita jest zmęczony codziennymi obowiązkami i marzy, by zamieszkać w świecie, gdzie można bez przeszkód realizować własne pragnienia. Zainspirowani historiami o utopijnej krainie leżącej wysoko nad chmurami, Doraemon i przyjaciele wyruszają niezwykłą podróż, by odnaleźć mityczne Sky Utopia – rajskie miejsce, w którym wszyscy ludzie podobno żyją spokojnie i szczęśliwie. Po dotarciu na miejsce bohaterowie spotykają nowych przyjaciół i odkrywają pełne cudów społeczeństwo funkcjonujące dzięki zaawansowanej technologii. Jednak początkowy zachwyt zamienia się stopniowo w wątpliwości, kiedy okazuje się, że idealna wspólnota kryje w sobie mroczne sekrety. Doraemon, Nobita oraz ich przyjaciele będą musieli stawić czoła licznym wyzwaniom i podjąć trudne decyzje, aby ustalić, czym naprawdę jest ich wymarzona utopia. Film utrzymany jest w pogodnym, przygodowym tonie z elementami humoru i refleksji.