Nobita Nobi traz para casa uma perna robótica e uma esfera estranha achadas no Polo Norte, e logo começam a cair do céu mais peças, que ele e Doraemon montam formando um robô gigante. Uma garota chamada Riruru aparece para reivindicá-lo e revela que o robô vem de Mecatópia, um planeta distante onde as duas criações humanoides de um professor se voltaram contra os ideais do criador e agora planejam conquistar a Terra. Riruru foi enviada na frente como espiã, e com a invasão se aproximando, Nobita e seus amigos precisam decidir se confiam nela. Este filme de 2011 é uma releitura do longa de Doraemon de 1986, Nobita e as Tropas de Aço.