就在一個晴朗平靜的日子裏，哆啦A夢（水田山葵 配音）脖子上的鈴鐺意外被綽號DX的怪盜盜走。大雄（大原惠 配音）通過福爾摩斯套裝中聯想放大鏡的幫助，發現未來世界的秘密道具博物館有重大嫌疑。拿著哆啦美（千秋 配音）帶來的參觀券，他們和靜香（嘉數由美 配音）、胖虎（木村昴 配音）、小夫（關智一 配音）等好友來到22世紀。輝煌莊嚴的博物館內，收藏著被稱作“秘密道具之父”的哈爾德曼博士以來發明各代道具。在博士的孫子庫爾特（三瓶由布子 配音）的引領下，小夥伴們見識了各種熟悉與陌生的神奇道具，體會到前所未有的快樂。而在此期間，怪盜DX的行動仍在繼續，誰也不知道他真正的目的……