Nobita và Doraemon được bố tặng một chuyến du lịch đi đảo Blikin, nhưng khi biết rằng ông Nobi chỉ nằm mơ, cả hai đã hết sức thất vọng. Đến một ngày Nobita tình cờ phát hiện một chiếc vali bí ẩn nằm trong nhà mình. Cậu cùng Doraemon mở ra xem và đến được đảo Blikin - nơi mà ông Nobi nghĩ rằng mình đã nằm mơ. Cả hai vui đùa thoả thích trong khách sản Blikin vốn là một toà nhà vắng chủ, chỉ có các con rôbốt làm tiếp tân. Không may Doraemon bị một bọn người tí hon lạ mặt bắt đi. Nobita cùng Jaian, Suneo và Shizuka phát hiện ra cả hòn đảo nhân tạo này (thực chất là một chiếc tàu vũ trụ ngụy trang) và cả khách sạn đều là của cậu bé Sapio - cư dân hành tinh Chamocha. Hành tinh Chamocha đang bị bọn rôbốt Napogistor làm đảo chính, mở ra một kỉ nguyên con người làm nô lệ cho rôbốt. Biết chắc Doraemon đang bị bọn Napogistor bắt đi, Nobita và các bạn cùng những người lánh nạn Napogistor tiến về hành tinh Chamocha để giải thoát cho Doraemon và giúp đỡ dân tộc Chamocha chống lại tên rôbốt Napogistor.

Khi họ đến nơi, Jaian và Suneo tình nguyện đi thám thính hành tinh Chamocha. Dĩ nhiên hai đứa đã phải gặp biết bao nhiêu là khó khăn. Còn Nobita, Shizuka và Sapio cùng xuống mê cung thiếc - vốn nằm dưới tầng hầm của khách sạn Blikin - là nơi cha của Sapio cất giấu một tài liệu bí mật để tiêu diệt bọn Napogistor. Không may bọn chúng phát hiện ra và cho máy bay, tàu chiến đến tấn công đảo Blikin. Tầng hầm bị sụp, không biết đường đi tiếp, Sapio đành phải đưa Nobita và Shizuka trở về Nhật Bản. Khi về đến nơi Nobita tìm ra chiếc túi thần kì dự phòng - thứ có thể xuyên qua chiếc túi trên bụng Doraemon - và nhanh chóng cùng Shizuka quay lại Blikin. Khi đến nơi, Nobita phát hiện ra Doraemon đã bị hư hại (do bị bọn Napogistor tra tấn), cậu liền nhờMinidora (Dora Mini) chui vào bụng Doraemon để sửa chữa. Doraemon tỉnh lại và cả ba nhanh chóng quay lại mê cung thiếc. Họ tìm được Sapio, Jaian, Suneo và nơi cất giấu tài liệu bí mật. Được sự trợ giúp từ những món đồ chơi của ông già Noel rôbốt, nhóm bạn lần lượt hạ gục tuyến phòng thủ của bọn Napogistor. Doraemon và Nobita đột nhập vào lâu đài của thống chế Napogistor và đưa chiếc đĩa CD mang một ổ virus gây nhiễu loạn hệ vi tính trong cơ thể của Napogistor (tài liệu bí mật trong mê cung thiếc) vào bụng tên Napogistor trong khi Shizuka và Sapio giải cứu mọi người. Tên Napogistor gian ác phải đền tội. Người dân Chamocha xây dựng lại đất nước sau cuộc chiến tranh.