Doraemon: Nobita và Mặt Trăng Phiêu Lưu Ký đưa khán giả vào cuộc phiêu lưu đầy kỳ diệu của Nobita khi anh phát hiện một bí ẩn liên quan đến mặt trăng. Sau khi chứng kiến sự thay đổi kỳ lạ trên mặt trăng, Nobita cố gắng chia sẻ thông tin này với bạn bè, nhưng không ai tin vào anh. Nhờ sự giúp đỡ của Doraemon và Hiệu trưởng Club Club Club, Nobita khám phá những bí mật ẩn sau vẻ đẹp của mặt trăng. Tuy nhiên, khi một học sinh mới xuất hiện, cuộc sống của Nobita dần thay đổi mãi mãi, tạo nên những biến cố không ngờ trong cuộc hành trình này.