Doraemon i Nobita Holmes al misteriós museu del futur

Un dia, un lladre misteriós anomenat Deluxe es cola pel forat dimensional i li pren el cascavell a en Doraemon mentre dorm. Per localitzar el cascavell perdut, en Doraemon li dóna a en Nobita un vestit de detectiu sherlockià, amb gorra, bastó i lupa, amb el qual reuneix les pistes que els porten a ell i als seus amics al Museu del futur, al segle XXII. Allà la tropa coneix les històries del director del museu, els professors Hartmann i Peppler, i el nét del primer, Kurt Hartmann, un aspirant a inventor que només provoca desastres. Són grans homes amb grans secrets i estan amenaçats. En Doraemon, en Nobita i la resta del grup han de superar el doble repte de recuperar el cascavell i ajudar a protegir el museu del perill imminent.