故事主人公本城彰男（松冈祯丞 配音）是一个乐感极好的普通中学生，听过一遍的曲子就能记下来，他暗恋着同班女生树里（上田丽奈 配音），却从来没有机会走进她的世界。两个本属不同圈子的人，被一首奇特的小曲牵引在一起。本城第一次触碰到树里的真实世界，发现了她柔软脆弱的一面。 一个关于人偶少女与人类少年的奇幻梦境，一直困扰着树里，让她深感孤独。而本城，因为那首奇异之曲，也开始梦到了相同的故事。每个人都有自己的世界，本城能否走进树里的真实世界中去？ 本作为日本“动画未来2014”四部参评作品之一，由日本三大独立动画制作人之一的吉浦康裕执导。
因为玩具机器人，大雄（小原乃梨子 配音）受到小夫（肝付兼太 配音）和胖虎（立壁和也 配音）的奚落，连哆啦A梦（大山のぶ代 配音）不愿帮他。为了寻找生气走掉的哆啦A梦，大雄通过任意门来到寒冷的北极，却在这里发现奇怪的机器人零件。在此之后，各式的零件源源不断从空中掉落至大雄的家中。由于零件过于巨大，为了不引起骚动，两个好友将机器运到镜面世界，并组装成巨大的机器人。他们兴奋地邀请静香（野村道子 配音）来镜面世界玩耍，偶然间发现机器人竟然装备有威力强大的武器。不久，一个名为莉露露（山本百合子 配音）的女孩出现在小镇上，她自称是机器人的主人。大雄他们热心地将镜面世界工具借给莉露露，却发现她在那里建立了毁灭地球的基地……
明日岛虽然鼓励创新，但新技术存在着很高的风险，同时明日岛也面临着很多自然灾害。面对各种危机，由代表科学（S）的赛拉斯、技术（T）的甜甜、工程（E）的爱迪、艺术（A）的阿力、数学（M）的曼妮莎和运动（！）的小金组成的超学先锋就会挺身而出，赶往救援的第一线。在塞拉斯的指挥下，队员们分工合作，利用各种科学知识解决各种麻烦。在处理危机的过程中，队员们可能会产生观点和行动上的分歧，但最后大家总能坚持团结合作精神，并找到解决问题的最佳方案。而人工智能百变校巴作为超学先锋的重要成员，也会变身各种工程车，助力救援行动。
