kể về cuộc hành trình từ ngày đầu gặp gỡ cho đến lúc chia xa của đôi bạn thân Doraemon và Nobita.
Khác với những bộ phim hoạt hình trước đây thường chỉ kể về một chuyến thám hiểm của những người bạn, Doraemon: Stand By Me là câu chuyện hoàn thiện về hành trình từ ngày đầu cho tới lúc chia xa khiến khán giả đã khóc khi xem phim.
Ngày đầu tiên gặp gỡ, Sewashi cháu 4 đời của Nobita mang theo một chú robot có chức năng giúp đỡ mọi người bằng những món bảo bối bí mật, đó là Doraemon.
Nhưng ban đầu Doraemon không vui vẻ gì với nhiệm vụ này khiến cho Sewashi phải cài đặt một chương trình hợp tác, buộc Doraemon phải ở lại chăm sóc cho Nobita. Nếu không, Doraemon sẽ không thể trở về thế kỷ 22 được nữa.
Nhân dịp sinh nhật thứ 80 của tác giả Fujiko F Fujio cha đẻ của Doraemon, các nhà làm phim đã làm nên bộ phim Doraemon: Stand By Me hình ảnh 3D đầu tiên về nhân vật Doraemon, đây được coi như một món quà ý nghĩa dành cho tất cả những ai yêu quý chú mèo máy này.