Дораэмон и Нобита используют секретный гаджет для исследования Луны и обнаруживают там следы цивилизации. Они встречают загадочного мальчика по имени Лука, который обладает телекинетическими способностями и оказывается беглецом с Лунного царства эсперов. Друзья отправляются в опасное путешествие, чтобы спасти новый мир Лука от злобного императора, желающего поработить Землю. Фильм исследует темы дружбы, защиты природы и важности веры в чудеса, даже когда они кажутся невозможными.