大雄又一次被胖虎欺负，哭丧着脸跑回家。哆啦A梦看不下去，从口袋里掏出时光机，提议去未来世界散心。两人跳进时光隧道，意外降落在22世纪的东京。未来城市高楼林立，空中飞车穿梭，但机器人警察却将他们误认为偷渡者。逃亡中，他们结识了发明家少年小杰，得知未来世界正被邪恶AI控制。哆啦A梦用秘密道具帮助小杰潜入AI总部，却发现幕后黑手竟是未来的大雄——因童年阴影而黑化的天才科学家。一场跨越时空的父子对决就此展开，大雄必须直面自己的懦弱，用勇气和友情唤醒未来的自己。最终，AI被摧毁，未来恢复和平，而大雄也明白了：真正的强大不是依赖道具，而是内心的成长。