В качестве летнего задания Нобита Ноби должен исследовать прошлое своего города. Вместе с Дораэмоном они используют устройство под названием time camera для съемки городских достопримечательностей в разные периоды времени. К их великому удивлению, на последней фотографии, которую они сделали, изображен японский народный герой Момотаро, тянущий тележку, груженную сокровищами. Позже мама Нобиты встречает иностранца, который показывает детям маленькую фотографию человека, одетого как самурай. Картинка выглядит почти как фотография, а человек на картинке выглядит точь-в-точь как Момотаро. Иностранец унаследовал эту картину от своих предков, и он приехал в Японию, чтобы узнать правду о ее происхождении. Нобита начинает думать, что Момотаро, возможно, был реальным человеком. Чтобы разгадать тайну, он отправляется в прошлое Японии вместе с Дораэмоном, Сидзукой, Такэси Года и Сунэо Хонэкава.