有一天，大雄和哆啦A梦利用“如果电话亭”，将现实变成了魔法世界，静香，小夫和胖虎等人都会使用魔法。在这个世界内不会使用魔法的只有大雄一个人，而魔法是人类生存和发展的主要原动力。在那之后不久，哆啦A梦和大雄遇见了研究魔法的满月牧师和他的女儿满月美夜子。却被告知了一个可怕的消息－被恶魔所支配的魔界正不断地向地球旷张，这样下去地球将会面临毁灭。向往和平世界的他们想要返回原来的世界。随着魔界星的接近，地震等异常现象开始不断发生。

大雄捡回了一棵小树苗，为了能养在家中，大雄用哆啦A梦的植物自动化液令树苗获得了运动和思考能力，称其为树小子。某天，大雄和他的朋友们与树小子在后山正玩得开心，突然被一个神秘的UFO带走，来到了宇宙的植物圣地植物星……

炎炎夏日，为了找到所向披靡的独角仙，大雄痛哭流涕，对哆啦A梦软磨硬泡。无奈之下，哆啦A梦和哆啦美拿出时光圈，帮大雄在500年前的新西兰寻找独角仙，谁知却意外抓到了早已灭绝的恐鸟。为了不至于让恐鸟走向灭亡，他们决定将其送往奇迹之岛。奇迹之岛是由未来的科学家开发的专门用来收留、保护、研究灭绝动物的小岛，传说岛上有一只黄金独角仙，它可为当地的生物注入生命的力量。一波三折，大雄和小伙伴们来到了这里，并且结识了和大雄极其相像的神秘少年史莫以及善良的洛可洛族。与此同时，一个黑心商人图谋抓住黄金独角仙……

大雄在北极捡到了一只巨型机器人，而后从机器人的头领噼啵得到信息：铁人兵团会赶到太阳系消灭人类。于是，大雄等人为了保护地球，在镜中世界与铁人兵团展开了战斗。在一切结束，大雄回到地球后，突然看见了莉露露，她重生变成了天使。

在一个宁静的日子里，大雄突然在房间里发现了一封奇怪的偷盗预告信，以为没什么大不了的，便没有在意。谁知，他刚离开一会，正在壁橱里睡午觉的哆啦A梦便被绰号为DX的神秘怪盗偷走了他最喜欢的铃铛。为了找回铃铛，哆啦A梦拿出了侦探道具——夏洛克·福尔摩斯套装和联想式推理放大镜来查找犯人。经过查找将目标锁定在未来世界的“秘密道具博物馆”。为了取回铃铛，大雄、哆啦A梦、静香、胖虎、小夫等好友在哆啦美的帮助下，结伴前往未来世界，来到了秘密道具博物馆……

因为时空的异变，旷野星星球人拉普的太空船货仓竟可连接到大雄的房间地板。于是大伙儿都来到这个地大物博的矿石开采星球游玩。由于这星球的重力比地球小，所以大雄等人在这儿也会变得超人一样力大无穷。另一方面，附近的多多星中，有一间大企业却企图占据旷野星，以夺取丰富的浮力石矿藏，并且使用了核破坏装置。为了阻止他们的野心，大雄等人决定作战到底。在装置爆炸前一刻，哆啦A梦的时光包巾飘到装置上，才终于拯救了旷野星，而坏人亦被大雄打倒。与此同时时空异变消失，大雄等人也离开了旷野星……

铃木园子的叔叔次郎吉不甘心失败，决定再次向怪盗基德发出挑战。这位坏脾气的大叔斥巨资制造了巨型的飞船贝尔·雪利二世号，并以镶嵌有名贵宝石“天空的贵妇人”的戒指作赌注，邀请基德前来挑战，看他能否在东京到大阪的这6小时时间内完成这项困难的任务。柯南、小兰等人理所当然也接到邀请，甚至电视台的人也兴师动众前来。随着时间的流逝，双方的对决悄悄展开。另一方面，恐怖组织红色暹罗猫也登上了飞船。此前不久，红色暹罗猫袭击了国立东京微生物研究所，并盗走一种致命的病毒。

目暮警官、小兰的母亲妃英里、阿笠博士接连遭到不明身份之人的暗算。柯南追踪伤害阿笠博士的凶手，他根据几起案件现场留下的线索发现凶手按照扑克牌的顺序行凶，而且遇害者皆与毛利小五郎有关。目暮提供的线索初步揭开事情的真相，原来毛利当年任职警察的时候曾经逮捕犯下杀人罪的赌徒村上丈，当年也更因这一事件导致毛利离职以及婚姻变故。十年后，服刑期满的村上丈出狱，开始按照扑克牌的顺序向毛利身边之人展开报复。在得知原委后，毛利努力寻找身边与数字有关的人。在这一过程中，各种惊险场面接连出现。而柯南也对案件的真相产生疑惑。

知名建筑设计师森谷帝二这日邀请新一参加在他府上举办的茶会，柯南只能电话拜托小兰。柯南、小兰及毛利小五郎三人未入森府，已被绝对对称的宏伟建筑吸引。衣香鬓影的茶会上，森谷帝二令人诧异地大声攻击年轻设计师，讲建筑的美学准则要被他们破坏殆尽。柯南在规定时间内将他出给众宾客的难题破解，被获准和小兰一起参观陈有他设计图的展览馆，交谈中，他感慨30多岁初成名时的作品不够对称称不上完美，并从小兰口中打探到她要与新一在米花大楼约会为新一庆生的诸多细节。

知名舞台剧女演员牧树里这日收到怪盗基德的预告信：在26个字母的盘旋飞舞中，他来拜领无价的“命运的宝石”。毛利小五郎受到牧树里委托将信件分析，认为基德将在演出最后一晚前来盗取宝石，当晚他及柯南、小兰等人来到剧场，那里早有诸多警察守候。令柯南吃惊的是，基德竟扮成工藤新一出现在众人面前，但他及众人方向不同的紧张过后，宝石并没被盗，柯南醒悟字母预告信与航班相关。 而柯南、小兰、牧树里及其同事搭乘的前往北海道的飞机上，尚有一起杀人计划正被精心设计……