Сюжет разворачивается вокруг летних каникул Нобиты и его друзей под водами Тихого океана. Джайан и Сунэо Хонэкава берут подводный аппарат Дораэмона и путешествуют по Атлантическому океану, пытаясь найти корабль с сокровищами. По пути они обнаруживают, что экологическое ружье, которое Дораэмон использовал для их защиты, разряжается, оставляя их уязвимыми для моря. К счастью, их спасают какие-то морские существа. Позже Дораэмон и его друзья попадают в плен к этим существам, которые, как выяснилось, являются обитателями подводного царства Му. Выясняется, что другое подводное королевство, Атлантида, теперь управляемое роботами, собиралось уничтожить Землю с помощью ядерного оружия после того, как ошибочно приняло извержение вулкана за вторжение. С помощью маленького мальчика из Му Нобита Ноби и его друзья пытаются остановить роботов, но все они попадают в плен. Однако, когда дела идут совсем плохо, роботизированный подводный аппарат Дораэмон жертвует собой, чтобы уничтожить компьютер, который управлял всеми роботами и ядерным оружием. После возвращения в Му Дораэмона и его друзей приветствуют как героев.