在新生欢迎会上，大雄班级为了表演话剧《西游记》而进行排练。大雄渴望扮演孙悟空，却只得了村人甲的角色。为了证明自己的能力，大雄借助哆啦A梦的道具来到中国唐朝，企图见到真正的孙悟空，结果竟然真的遇到了“孙悟空”。在一场赌注中，大雄利用哆啦A梦的道具证明自己像孙悟空。大雄和朋友们开始他们在唐朝的冒险之旅，但并没有找到真正的孙悟空。于是，大雄利用哆啦A梦的模拟游戏机伪装成孙悟空，却最终被揭穿。由于没关好游戏机，游戏里的妖怪逃了出来，导致妖怪统治了世界，大雄一行人也陷入了危险之中。为了挽救历史，救出玄奘法师，大雄、静香、小夫和刚田武等人冒险扮演各种角色，共同保护玄奘法师，开启了一场惊险的拯救之旅……这部电影将经典小说《西游记》融入到了大雄和他的朋友们的故事中，展现了友情、勇气和团结的力量。一场虚拟的表演让他们亲身经历了历险与挑战，最终在相互支持下拯救世界。这部电影充满了幽默和感动，是一部适合全家观看的励志冒险片。