夏休み。しずかもジャイアンもスネ夫も家族旅行に出かける中、一人だけどこに行く予定もないのび太。ドラえもんにたのんで、だれも行ったことのないようなところへ連れていってもらおうと考えるが、ドラえもんは「それどころじゃない！」とあわてた様子で未来に帰ってしまった…！ 未来で何があったのか興味（きょうみ）がわいたのび太は、自分も『タイムマシン』で２１２５年の東京に行ってみることに…！ すると、たどり着いた未来の町はガラ～ンとしていて、人も車も見当たらず、お店にいるのもロボットだけ…。 さらに、なぞの飛行体におそわれそうになったのび太は、東京は宇宙（うちゅう）人に攻撃（こうげき）され、もう人間が一人もいないのだと考える。ドラミやセワシはどこに行ったのか…とにかく家にもどろうとするのび太だったが、そこにセワシがあらわれた！ セワシから、ＵＦＯの大群におそわれ、生き残ったのは自分だけだと聞いたのび太は、セワシとともに最後まで宇宙人と戦うことを決意するが…！？