Нобита Ноби — ученица четвёртого класса японской школы. Её ленивый и капризный характер создаёт проблемы с учёбой, что грозит отчислением и может негативно отразиться на её будущем. Ситуацию берётся исправить Дораэмон, синий кот-робот из будущего. Он обладает четырёхмерным карманом, в котором хранятся различные гаджеты и устройства, созданные с применением технологий его эпохи. Однако эти приспособления часто используются не по прямому назначению: для слежки, подглядывания или простых розыгрышей.

Дораэмон намерен помочь Нобите изменить своё отношение к учёбе и жизни. В процессе они вместе с друзьями регулярно оказываются в нестандартных и комичных ситуациях, возникающих из-за использования футуристических предметов. Разрешение этих ситуаций часто требует от героев смекалки и неординарных решений. Развитие их отношений и итоги совместных усилий становятся центральной линией повествования.