Sinopsis

Nobita meminta Doraemon membawanya ke tempat di mana mereka bisa menyelam dan sebagai hasilnya kucing-robot itu menggunakan beberapa alat untuk memungkinkan keduanya bisa berenang di lautan imajiner di atas permukaan laut. Tanpa sengaja, seorang putri duyung muncul di halaman belakang Nobita ketika mereka mematikan ilusi. Namanya adalah Sophia dan dia adalah putri dari sebuah peradaban bawah air kuno. Doraemon, Nobita, Shizuka, Jyaian, dan Suneo dengan cepat menjadi temannya dan diundang untuk mengunjungi tanah airnya. Saat menuju kerajaan bawah air, mereka menemukan diri mereka terjebak di tengah konflik antara para putri duyung dan sebuah suku lawan yang telah mengusir mereka dari planet asal mereka ribuan tahun yang lalu. Doraemon, Nobita, dan teman-teman mereka kemudian harus membantu Sophia menemukan pedang legendaris yang mungkin membawa perdamaian sekali lagi ke lautan.