シャオフーの見せびらかしに、のび太はいつものように怒った。 のび太のダイビングの夢をかなえるために、ドラえもんは街全体を仮想の海に変え、小道具を使って海の生き物たちを引き寄せた。人魚が街にやって来ましたが、誤って閉じ込められてしまいました。彼女の名前はソフィア、人魚一族の王女です。人魚族は5000年前、別の惑星に住んでいたと言われており、平和を愛する人々が他の部族に侵略された後、避難するために地球にやって来て、ここに根付いています。のび太としずかたちはソフィアとすぐに仲良くなり、人魚族の伝説の宝物「人魚の剣」を探すのを手伝うことに同意した。仲間たちが深海で楽しく遊んでいる間に、予期せぬ危険が襲いかかる。人魚族の故郷を侵略した異星人たちも、人魚の剣を求めて地球にやって来た。 仲間たちは新たな冒険に出発する… 映画ドラえもん のび太の公開30周年記念作品。