Một kẻ tự xưng là siêu trộm Kaito Deluxe (DX) đã đột nhập vào nhà Nobita lúc nửa đêm và lấy đi quả chuông của Doraemon. Điều này đưa Nobita và nhóm bạn vào cuộc phiêu lưu tại một nơi mang tên "Viện Bảo Tàng Bảo Bối Tương Lai", đây là nơi lưu giữ tất cả các bảo bối tại thế kỷ 22. Cuộc điều tra trở nên phức tạp và kỳ lạ hơn khi có sự xuất hiện của những nhân vật mới.

Câu chuyện được bắt đầu với giấc mơ về một thế giới phù thủy của Nôbita. Tuy được Đêkhi giải thích rõ ràng nhưng Nôbita vẫn không nguôi mơ mộng về một thế giới phép thuật. Cùng với đó là sự xuất hiện của hai pho tượng đá Nôbita và Đôrêmon một cách bí ẩn...