A bordo del "Tren del tiempo", Doraemon y toda la pandilla se lanzan a una sorprendente aventura. El mágico tren es capaz de viajar por los confines del espacio desafiando la línea espacio-tiempo para viajar a través de la historia de la humanidad. El destino es una incógnita, aunque siempre llegarán a lugares desconocidos para todos nosotros en los que conocerán increíbles compañeros de viaje. Desafortunadamente, los "Piratas Galácticos" siempre están preparados para complicar la aventura.