Le chat robotisé a été envoyé par un garçon à l'avenir à ce jour pour aider son grand-père sans pitié, Nobita. Doraemon, Nobita et d'autres enfants s'occupent des problèmes quotidiens de l'enfance, résolvent (et causent) les problèmes avec les gadgets dans la poche quatrième dimension de Doraemon, et s'embarquent dans des escapades à travers le temps et l'espace.