大雄和哆啦A夢利用虛構水面模擬器把城市變成為海底世界，正與魚兒們玩耍的他們，偶然遇見了迷路的人魚族公主－蘇菲婭，據說“人魚族”是在五千年前從外太空遷移到地球生活。他們一行人決定與蘇菲婭一起游覽海底世界…。正當他們穿上人魚套裝，愉快地進行海底冒險時，突然遭到巨大海鱔的襲擊，而靜香也被神秘人捉走了…。哆啦A夢等人從人魚族的宮殿里知道了“人魚之劍”有著不可思議的傳說。于是圍繞這把劍，人魚族和怪魚族的戰斗開始了…。