大雄羡慕小夫炫耀的宠物机器人，向哆啦A梦求助遭拒后，擅自用备用口袋里的“未来商店贩卖机”胡乱预定了一堆机器人，导致大街上满是未来机器人，一片混乱。其中一个迷路的男孩子外形机器人并非来自地球，且因故障无法修复。于是众人坐上时间机，来到这个少年机器人出生的“机器人王国”。少年机器人叫波克，被当地的查贝克博士修好。恢复意识的波克称，他的母亲玛利亚因“机器人改造计划”被捕。该计划是机器人王国实施的可怕计划，把机器人当奴隶、只用作工作道具。王国女王珍娜从铁斯塔司令官处得知父亲死于机器人之手，因此厌恶机器人。查贝克博士为多救机器人，研发出“电子传送机器”，期间误将波克送到了大雄的世界。波克得知母亲被关在塔中，独自前往营救。大家随后追上，却被多洛伊德士兵发现，哆啦A梦被迫参加机器人的“钢铁战斗”，对手是300场比赛未尝败绩的顶级战士。最终，哆啦A梦能否战胜机器人战士，拯救机器人王国呢？