มีข่าวใหญ่ว่ายานสำรวจดวงจันทร์จับภาพเงาสีขาวได้ โนบิตะบอกว่ามันคือ “กระต่ายบนดวงจันทร์!” ทว่ากลับโดนทุกคนหัวเราะเยาะใส่... ดังนั้น โนบิตะจึงใช้ “เข็มกลัดชมรมต่างความคิด” หนึ่งในของวิเศษของโดราเอมอนเพื่อสร้างอาณาจักรกระต่ายที่ด้านหลังของดวงจันทร์ อยู่มาวันหนึ่งก็มีเด็กชายปริศนาชื่อว่าลูกะย้ายมาที่โรงเรียน และมุ่งหน้าไปยังอาณาจักรกระต่ายด้วยกันกับพวกโนบิตะ ที่นั่น โนบิตะได้พบกับ เอสพอล กลุ่มเด็กที่มีพลังมหัศจรรย์โดยบังเอิญ ภายหลังจากที่พวกโดราเอมอนและเอสพอลสนิทสนมกันแล้ว จู่ ๆ ก็มียานอวกาศปริศนาปรากฏขึ้นมา เอสพอลทุกคนถูกจับตัวไป และลูกะเองก็ถูกจับตัวไปเพื่อช่วยให้พวกโดราเอมอนรอดพ้น! สุดท้ายแล้วพวกโนบิตะจะสามารถ ช่วยลูกได้หรือไม่!?