Một ngày trong kỳ nghỉ hè, một người ngoài hành tinh có kích thước bằng lòng bàn tay tên là Papi xuất hiện từ một tên lửa nhỏ mà Nobita nhặt được. Anh ta là Tổng Thống của Pirika, một hành tinh nhỏ ngoài không gian, và đã đến Trái đất để thoát khỏi những kẻ nổi loạn. Doraemon và những người bạn của cậu rất bối rối trước kích thước nhỏ bé của Papi, nhưng khi họ chơi cùng nhau bằng cách sử dụng bảo bối “Đèn Pin Thu Nhỏ”, họ dần trở thành bạn của nhau. Tuy nhiên, một tàu chiến không gian hình cá voi đến trái đất và tấn công Doraemon, Nobita và những người khác để bắt Papi. Cảm thấy có trách nhiệm phải lôi kéo mọi người tham gia, Papi cố gắng đứng lên chống lại những kẻ nổi loạn. Doraemon và những người bạn của mình lên đường đến hành tinh Pirika để bảo vệ người bạn mới quen và giải phóng hành tinh đó khỏi ách thống trị.