Câu chuyện được bắt đầu với giấc mơ về một thế giới phù thủy của Nôbita. Tuy được Đêkhi giải thích rõ ràng nhưng Nôbita vẫn không nguôi mơ mộng về một thế giới phép thuật. Cùng với đó là sự xuất hiện của hai pho tượng đá Nôbita và Đôrêmon một cách bí ẩn.Sau đó, Nôbita đã được toại nguyện nhờ chiếc Tủ điện thoại yêu cầu, thế nhưng ngay sau đó cậu ta nhận ra rằng trong thế giới phù thuỷ vẫn phải đi học, vẫn cần bằng lái thảm bay... Cậu quyết tâm ở lại thế giới ấy để học được một vài phép thuật. Biết được thuyết Ngày tận thế của tiến sĩ Mangêcha, Nôbita và Đôrêmon muốn quay về thế giới cũ nhưng chiếc Tủ điện thoại yêu cầu đã bị mất nên cả hai bị mắc kẹt tại thế giới này.Hôm sau, cả hai cùng Xuka đến nhà tiến sĩ Mangêcha thì tòa nhà của tiến sĩ đã biến mất, chỉ bắt gặp một con mèo. Mèo ta mò đến tận nhà Nôbita và nhờ có ánh trăng Nôbita và Đôrêmon biết được đó chính là Mikô bị bọn quỷ dữ hóa phép và người sứ mạng đánh đuổi bọn quỷ dữ chính là cả nhóm Đôrêmon. Vậy là cả nhóm cùng Mikô lên đường đến Hành tinh Đen - sào huyệt của lũ quỷ.Vượt qua nhiều khó khăn, cuối cùng họ cũng đến được Hành tinh Đen nhưng kế hoạch giết quỷ vương không thành. Nôbita và Đôrêmon đợi ngoài bìa rừng chẳng thấy ai thoát khỏi lũ quỷ. Bỗng Nôbita nhớ đến cái Ví chống quên sót và dùng nó để lấy cỗ máy thời gian và quay trở về quá khứ để bỏ ý định tạo ra thế giới quỷ. Thế nhưng quỷ vương đã sai Quỷ dạ xoa hóa cả hai thành đá và họ được Nôbita, Đôrêmon ở quá khứ bắt gặp.Tưởng mọi chuyện đã chấm dứt, thế nhưng Đôrêmi ở thế kỉ 22 đã dùng Khăn trùm thời gian giúp cả hai trở lại thành người. Dù có thể quên đi những chuyện ở thế giới quỷ và trở lại thế giới bình thường nhưng Nôbita, Đôrêmon và Đôrêmi quyết định đi cứu bạn bè ở thế giới quỷ cùng tiến sĩ Mangêcha. Cuối cùng, quỷ vương cùng lũ tay sai đã bị hạ gục, Nôbita và Đôrêmon quay trở về thế giới thực của mình.
