Doraemon se lanza a su aventura más ecológica para salvar la Tierra de una terrible amenaza junto a Nobita y toda su pandilla. En esta ocasión Doraemon utiliza sus inventos para crear, junto a Nobita, su propio mundo en el cielo: una nube gigantescas. Durante su viaje en la nube se encuentran unos seres alienígenas que pretenden destruir la civilización para escarmentar a los humanos por su falta de compromiso con el medio ambiente. Doraemon y su pandilla deberán buscar aliados y convencer a los habitantes de las nubes de que en la Tierra también hay gente que lucha por la naturaleza. En su aventura, conocerán a buenos amigos, sortearán infinidad de peligros, se toparán con animales prehistóricos y lo darán todo por defender nuestro planeta.