渐渐习惯了高中生活，曾经的中二病患者暗黑系少年富樫勇太（福山润 配音）无论从外表还是言行来看都已经变成无比正常的男孩了，只是也许命运有意开玩笑，让他的周围充斥着中二病患者或者潜在患者。首当其冲的就是中毒患者小鸟游六花（内田真礼 配音），她无时无刻不在做着各种无厘头且搞笑的事情。学姐五月七日茴香（浅仓幸美 配音）所创立的睡觉部也物以类聚，与小鸟游不遑多让的凸口早苗、外表温柔贤淑但有着强烈黑化欲望的丹生谷森夏（赤崎千夏 配音），可爱的少男少女们交织着校园生活的点点滴滴，上演了一个又一个有趣的小故事…… 本片根据虎虎的漫画原著改编。
故事发生在科技飞速发展的未来世界，彼时，人工智能机器人早已经不是罕见之物，正慢慢地融入人类的生活之中。高考落榜之后，十八岁的青年水柿司（内匠靖明 配音）在父母的帮助下来到了SAI社工作，SAI社的主要产品即是名为“Giftia”的人形智能机器人。 水柿司被安排到了终端部门工作，来到办公室后水柿司才发现，这个部门的主要职责竟然是回收即将报废的机器人。在这里，水柿司结识了名为艾拉（雨宫天 配音）的少女，她其实正是一名机器人，艾拉外表冷漠不善言其，却有着意外可爱的一面。就这样，水柿司和艾拉成为了工作中的搭档，两人之间渐渐产生了真挚的友谊。
在一次偶然的情况下，大雄（小原乃梨子 配音）与多啦A梦（大山羡代 配音）穿过秘密通道时空圈，闯进一个森林中古代文明的国度——玛雅王国，他们遇上跟大雄长得一模一样的迪奥（绪方惠美 配音），迪奥是玛雅王国的王子。迪奥王子的母亲中了魔女娜汀拉（唐泽润 配音）的诅咒，长眠不醒。为了救母亲，迪奥王子一定要打败娜汀拉。因此在森林中修炼。迪奥王子从大雄口中得知现代日本的事，便对日本产生兴趣，所以迪奥便希望与大雄转换身份，到日本修炼。大雄便成为了王子；王子就成了大雄，各自展开不一样的生活，最后迪奥在日本认识了技安等人，他们一起去对抗娜汀拉，究竟他们能否打败娜汀拉救迪奥的母亲…… 本片是为了纪念哆啦A梦诞生30周年而制作的，是哆啦A梦电影系列第21部作品。
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