电影改编自1985年剧场版《哆啦A梦：大雄的宇宙小战争》，讲述大雄意外结识来自匹里卡星、体形小巧的外星人帕比，并在哆啦A梦的帮助下，与大家一起穿越星际，共同守护友情和星球的宇宙冒险故事。

最强战士贝利奥斯因为渴望人工太阳火炬的力量而坠入黑暗，决心打败众多奥特战士，并成功夺走了人工太阳火炬。失去了火炬的奥特之星瞬间冻结，成功逃离的奥特曼战士就只剩下梦比优斯奥特曼、初代奥特曼和赛文奥特曼。