มีข่าวใหญ่ว่ายานสำรวจดวงจันทร์จับภาพเงาสีขาวได้ โนบิตะบอกว่ามันคือ “กระต่ายบนดวงจันทร์!” ทว่ากลับโดนทุกคนหัวเราะเยาะใส่... ดังนั้น โนบิตะจึงใช้ “เข็มกลัดชมรมต่างความคิด” หนึ่งในของวิเศษของโดราเอมอนเพื่อสร้างอาณาจักรกระต่ายที่ด้านหลังของดวงจันทร์ อยู่มาวันหนึ่ง มีเด็กชายปริศนาชื่อว่า "ลูกะ" ย้ายมาที่โรงเรียน และมุ่งหน้าไปยังอาณาจักรกระต่ายด้วยกันกับพวกโนบิตะ ที่นั่น โนบิตะได้พบกับ เอสพอล กลุ่มเด็กที่มีพลังมหัศจรรย์โดยบังเอิญ

ภายหลังจากที่พวกโดราเอมอนและเอสพอลสนิทสนมกันแล้ว จู่ ๆ ก็มียานอวกาศปริศนาปรากฏขึ้นมา เอสพอลทุกคนถูกจับตัวไป และลูกะเองก็ถูกจับตัวไปเพื่อช่วยให้พวกโดราเอมอนรอดพ้น! สุดท้ายแล้วพวกโนบิตะจะสามารถช่วยลูกะได้หรือไม่!?

ภาพยนตร์ชุดนี้เป็นภาพยนตร์โดราเอมอนลำดับที่ 39 แล้ว ซึ่งได้เป็นการนำเนื้อหาในตอนสั้นตอน เข็มกลัดชมรมต่างความคิด จากโดราเอมอน เล่มที่ 23 มาทำเป็นภาพยนตร์เรื่องยาว โดยนำของวิเศษชิ้นนี้มาเป็นตัวดำเนินหลักของเรื่อง