Les malheurs de Nobita Nobi sont si graves que ses descendants au 22e siècle restent appauvris à cause de ses erreurs au 20e siècle. Pour améliorer leur statut social, leur serviteur—un chat robot nommé Doraemon—voyage dans le temps pour guider Nobita vers une voie plus prospère. Cependant, Doraemon lui-même est un robot défectueux que la famille a acquis par hasard (bien qu'ils aient décidé de le garder), et il n'est guère plus compétent que Nobita. Le chat emmène Nobita dans de nombreuses aventures, et bien que l'existence de Nobita devienne bien plus excitante avec ce compagnon robotique futuriste, il reste incertain si sa vie est réellement meilleure comme Doraemon l'avait prévu.
