Нобита просит Дораемона отвезти его куда-нибудь, где можно будет нырять, и в результате робот-кошка использует несколько гаджетов, чтобы оба могли плавать в воображаемом океане над уровнем моря. Инадежно, русалка заканчивается на заднем дворе Нобита, когда они выключают иллюзию. Ее зовут София и она принцесса древней подводной цивилизации. Дораэмон, Нобита, Шизука, Такеси и Сунео быстро становятся ее друзьями и приглашаются навестить ее родину. Направляясь в подводное царство, они оказываются в конфликте между русалками и противоположным племенем, которое тысячи лет назад вытеснило их с родной планеты. Демон, Нобита и их друзья должны затем помочь Софии найти легендарный меч, который может принести мир в море еще раз.