Il gatto-robot più simpatico della TV vi accompagnerà in un'avventura spaziale alla scoperta dell'altro lato della Luna. Doraemon decide di creare un regno di conigli sulla Luna, come narra un'antica leggenda giapponese, cara a Nobita. Nel frattempo, proprio nella classe di Nobita giunge un nuovo ragazzo, Luka, che sembra avere uno speciale legame con l'affascinante satellite.
