เกิดข่าวใหญ่เมื่อหุ่นยนต์สำรวจพื้นผิวดวงจันทร์จับภาพเงาสีขาวเอาไว้ได้ โนบิตะยืนกรานว่า เงาที่เห็นคือ "กระต่ายบนดวงจันทร์!" แต่กลับถูกเพื่อนนักเรียนร่วมชั้นหัวเราะเยาะ ดังนั้น เขาจึงใช้ "เข็มกลัดสมาชิกชมรมต่างความคิด" ของวิเศษของโดราเอมอน ขึ้นไปสร้างอาณาจักรกระต่ายพร้อมกับลูกะนักเรียนชายปริศนาที่เพิ่งย้ายโรงเรียนมาใหม่ ซึ่งสนใจเรื่องราวของดวงจันทร์ พวกเขาได้สร้างความสัมพันธ์อันดีกับชนเผ่าเอสปัลที่มีพลังวิเศษ ทว่า จู่ๆ ยานอวกาศที่จ้องเล่นงานพวกเขาก็ปรากฏขึ้น..... โนบิตะจะช่วยเหลือชนเผ่าเอสปัลให้รอดพ้นจากอันตรายได้หรือไม่!?