Câu chuyện bắt đầu khi Nobita và nhóm bạn phát hiện một cậu bé tí hon tên là Papi, đến từ hành tinh Pirika, đang trốn chạy khỏi cuộc truy đuổi của phe phản loạn độc tài từ hành tinh mình. Papi đã đến Trái Đất để tìm nơi ẩn náu, nhưng phe địch đã truy đuổi đến tận đây. Với sự giúp đỡ của Doraemon và những bảo bối thần kỳ, nhóm Nobita quyết định thu nhỏ bản thân để cùng Papi trở lại hành tinh Pirika và chiến đấu giành lại tự do cho người dân nơi đó.