大雄因為羨慕小夫所炫耀的寵物機器人，再一次向哆啦A夢求助，但是被拒絕了。大雄擅自使用備用口袋，用了「未來百貨公司直銷機」胡亂預定了一些機器人。結果大街上到處都是未來的機器人，一片混亂。其中，有一個男孩子外形的機器人迷路了！那個少年機器人不是地球的，由於故障無法修復。於是大家決定坐上時光機，到這個少年機器人出生的世界。而到達的地方是人類和機器人共同存在的「機器人王國」。
少年機器人的名字是波克，被住在那裡的查貝克博士修好了。恢復意識的波克說，他的母親瑪利亞由於「機器人改造計劃」而被捕。那個計劃是把機器人當做奴隸、只用來工作，是機器人王國的女王珍娜實施的一個可怕的計劃。女王珍娜原本非常善良，但因得知自己父親的死是由於機器人造成的，因此厭惡機器人並實施這個計劃。查貝克博士為了能儘可能多的救出機器人，研究出了「電子傳送機器」。其間，誤把波克送到了大雄的世界。
波克得知自己的母親被關在塔裡面，哆啦A夢一行人決定潛入塔里救出波克的母親，沿途艱難險阻，而哆啦A夢更被迫加入機器人的「鋼鐵戰鬥」。最終，哆啦A夢能不能戰勝機器人戰士呢？他們一行人能否拯救機器人王國呢？
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