大雄最近頻繁夢見神秘外星生物，某日他的榻榻米突然被掀開，鉆出一只名為恰米的外星寵物。它的主人羅布姆是可亞可亞星球的少年，該星球盛產漂浮礦石。貪婪的浮游礦石工業公司為獨占資源，派機械士兵驅逐原住民，羅布姆的飛船在逃亡中意外與大雄房間建立時空連接。哆啦A夢用道具修復飛船時，發現該公司頭目竟是大雄的未來同學克里姆，其祖父正是當年覬覦礦石的企業家。為阻止機械士兵破壞生態，大雄與羅布姆等人駕駛飛船展開追逐戰，在關鍵道具"重力子操控儀"的幫助下，最終將漂浮礦石重新分布至全星球，使機械士兵因失去能源癱瘓。獲救的可亞可亞星人與地球孩子們在星空下告別，而大雄書桌抽屜里多了一塊閃爍著微光的漂浮礦石。