Doraemon and friends look for a famous thief after he stole Doraemon's bell.
Un buen día, un misterioso ladrón llamado Deluxe se cuela por el agujero dimensional y le arrebata el cascabel a Doraemon mientras duerme. Para localizar el cascabel perdido, Doraemon le da a Nobita un traje de detective “sherlockiano” (con gorra,bastón y lupa), con el que reúne las pistas que les llevan a él y a sus amigos al Museo del futuro, en el siglo XXII.
ある日、昼寝をしていたドラえもんは、謎の男・怪盗DXに大事な鈴を盗まれてしまう！ ひみつ道具「シャーロック・ホームズセット」のひとつ、「手がかりレンズ」をのぞいてみたところ、そこには空中に浮かぶ未来の博物館「ひみつ道具ミュージアム」が映っていた。
ドラえもんたちは鈴を探すため、すべてのひみつ道具が展示されているという夢のような博物館「ひみつ道具ミュージアム」へと向かうが…。
