A inveja do cachorro-robô de Suneo Honekawa faz Nobita Nobi encomendar um lote de robôs do futuro e, na confusão que se segue, um garoto-robô perdido chamado Poko aparece no bairro, separado da mãe, Maria. Levá-lo de volta significa uma viagem ao Reino dos Robôs, onde a imperatriz Jeanne mandou tirar as emoções de todos os robôs depois que o pai dela morreu num acidente, enquanto o conselheiro Dester conduz essa ordem para os próprios interesses. Nobita, Doraemon e os amigos acompanham Poko para impedir que a ordem chegue até a mãe dele.