Nobita, Chaien, Shizuka và Suneo đang chuẩn bị cho vở kịch "Tây Du Ký" ở trường. Khi họ đang tranh cãi về việc ai sẽ đóng vai Tôn Ngộ Không , Nobita đã gợi ý rằng Tôn Ngộ Không thật nên đóng vai đó. Vì Tôn Ngộ Không chỉ là truyền thuyết nên Nobita và Doraemon đã quyết định quay ngược thời gian bằng cách sử dụng cỗ máy thời gian và giả làm Tôn Ngộ Không để chứng minh cho Gian, Shizuka và Suneo rằng mình đúng. Thật không may, cỗ máy của Doraemon đã cho phép những con quái vật hư cấu đến thế giới thực và đánh bại toàn bộ chủng tộc loài người, do đó biến tương lai (thời của Nobita) thành một thế giới bị quỷ thống trị. Để đảo ngược sự thay đổi, Doraemon và nhóm bạn cần phải trở về quá khứ và bắt những con quỷ trở lại . Trên đường đi, họ đã gặp nhà sư Tam Tạng thực sự và rinrei (một đứa trẻ đi cùng nhà sư). Cuối cùng, họ đã đưa những con quỷ trở lại máy và tiêu diệt chúng với sự giúp đỡ của Dorami, do đó biến tương lai trở lại bình thường.
