Câu truyện được bắt đầu bằng giấc mơ làm hiệp sĩ của Nôbita và cũng chính vì mải mơ mộng nên sáng hôm sau cậu đã bị muộn học. Và rồi vào 1 buổi sáng sớm tới trường Nôbita nhớ ra là cậu chưa làm bài tập nên đã chạy lên ngọn núi sau trường để hoàn thành nốt nhưng Nôbita không thể nào làm được. Rồi 1 ông lão xuất hiện với bộ mặt giống 1 con vẹt, ông ta cho Nôbita ăn trái trí tuệ để cậu có thể làm xong được bài tập của mình. Sau khi ăn xong Nôbita đã nhanh chóng làm xong bài tập, cậu quay lại cảm ơn ông lão nhưng rồi cậu chợt nhận ra mình đang nằm mơ.... Nhưng kì lạ ở chỗ giấc mơ đã thành sự thật, Nôbita đã làm xong hết bài tập và được thầy giáo tuyên dương trước lớp. Chiều hôm đó cô bạn Xuka muốn nhờ Nôbita giảng hộ bài tập trên lớp, Nôbita vui vẻ nhận lời nhưng khi cầm quyển sách cậu chợt nhận ra rằng hình như cậu đã hết thông minh. Trên đường trở về Nôbita lại gặp ông lão và hỏi xin trái trí tuệ và rồi được ông lão nói rằng chỉ có đến thế giới của "Ba chàng hiệp sĩ mộng mơ" mới có trái trí tuệ cho cậu... Nôbita băn khoăn không biết thế giới đó ở đâu thì khi về nhà lại nghe thấy Đôrêmon nhắc tới. Thì ra đó là 1 cuộn băng trong thế giới giấc mơ... Nôbita bước vào cuộc phiêu lưu với thân phận là người hầu cho hiệp sĩ ''Xêkôkô'' và sau đó nhờ may mắn đã qua mặt được ''Chaienen'' và ''Xêkôkô'' để trở thành hiệp sĩ Mũ bạc. Rồi cậu gặp Xukan - thực ra là công chúa ''XuXuka'' giả trai trốn ra khỏi hoàng cung. Nhóm bạn tiếp tục phiêu lưu tới khe núi rồng, tại đây Nôbita đã cắt được râu rồng nhưng cậu lại không muốn giết nó. Để đền ơn, con rồng đã cho ''Đôđôrêmon'' - ''Xukan'' - ''Nônôbita'' xuống tắm suối nước nóng có pha mồ hôi rồng, ai tắm sẽ đuợc hưởng 1 lần hồi sinh trong đời. Rồi nhóm bạn lại vượt qua con sóng đại hồng thủy hiểm trở để đến được doanh trại vương quốc. Tại đây, nhóm bạn đã tiêu diệt được lão Nhện Độc của quỷ vương cứu thành Ađen khỏi hiểm trở. Và rồi, đại tướng Ma Mút của quỷ vương cũng bị tiêu diệt. Kilét, trước là ông lão mặt vẹt hôm trước, vốn là con vẹt cưng của quỷ vương đã cướp được túi thần kì của Đôđôrêmon... Bữa tiệc đêm đó, trong lúc mọi người đang ăn thì bố Nôbita tắc nguồn máy giấc mơ. Đôrêmon đành phải trả lại cổ máy cho thế kỉ 25 nhưng họ không tới kịp. Trong lúc hoang mang, bỗng Xuxuka, người dẫn đường kiện cáo họ về việc tự tiện trốn thoát khỏi giấc mơ. Đôrêmon lúc đó mới biết mình đã bị mất túi thần. Xukan - là nhân vật trong mơ của Xuka cũng tham gia câu chuyện. Nhưng không có nhân vật trong mơ của Chaien và Xêkô đến cuối truyện. Xukan phát hiện cái túi thần kì bị cướp và phóng to thanh kiếm bạc của Nônôbita, nhờ thế mà chàng đã giết được quỷ vương Ôrôđôm... Vương quốc Yumê trở lại hòa bình, Xukan hiện nguyên hình về hoàng cung, Nonôbita trở thành phò mã nhưng chưa kịp thấy mặt công chúa thì người bán hàng ở thế kỉ 25 đã lấy lại máy giấc mơ. Đôrêmon, Nôbita và Xuka trải qua một giấc mơ êm đềm.

Đôrêmon Và 3 Chàng Hiệp Sĩ Mộng Mơ