在现实世界诸事不顺的大雄，抱怨这个世界没有魔法。某天他无意间发现自己跟哆啦A梦的石像，正好奇这些石像的来龙去脉时，憧憬魔法的大雄突发奇想使用“如果电话亭”实现梦想，而石像亦随之消失。可是，变出来的魔法世界并不是大雄的理想国，所以让大雄感到沮丧。有名的魔法研究者－满月博士告知大家一个可怕的消息－魔界星不过多久便会完全接近地球。大雄想变回现实世界，但是如果电话亭己被妈妈扔掉。满月博士解读古文书后被捉走，逃亡的美夜子得大雄等人支持，一起出发至魔界星。

大雄用哆啦A梦在22世纪的中元节大拍卖抽奖中抽得的小行星制作了一个发条都市，但是由于落雷事故导致动物进化，加上犯罪分子潜入发条都市，以及不知本来面目的金色怪物，发条都市将面临怎样的命运……。