暑假期间，大雄和哆啦A梦用道具“进入故事的鞋子”亲身体验《一千零一夜》画册中航海家辛巴达的故事，但大雄觉得自己玩很无聊，便找静香一起进入故事书中的世界，静香正好要与同学去夏令营，便推辞了邀请。而后大雄被胖虎和小夫缠上。胖虎和小夫进到《杰克与豌豆》画册中，多管闲事把故事剧情搞得一团乱。原本要去夏令营的静香记错日子，再次来到大雄家体验故事书中的世界，而大雄和静香则进到《木偶奇遇记》画册中，然而胖虎和小夫离开《杰克与豌豆》后把故事书全混在一起，让大雄和静香遭遇许多混杂的故事情节，不高兴的静香试图离开故事世界，却被坐着魔毯的辛巴达撞到，掉进沙漠中。次日，哆啦A梦发现只有三双鞋子，才得知静香失踪了，他透过道具“宇宙完全大百科”确认《一千零一夜》中收集了两百六十个故事，这些虚构故事中有些是真实的，查出与现实世界相符的两个真实历史人物（哈伦·拉希德王和加法尔宰相），并在未来导游米库金的带领下，和大雄、小夫、胖虎一起到西元八世纪七百九十四年时，阿拔斯王朝第五代哈里发哈伦·拉希德统治的巴格达，但他们和米库金吵架，米库金负气离开。乔装成外国商人和其随从的哆啦A梦一行人遭到卡西姆率领的盗贼团袭击，哈伦·拉希德挺身相救。哈伦·拉希德授予他们从巴士拉港出发的通行证，在抵达港口后，他们向商人买了艘船，但在和商人及他找来的船员一起出海后，商人表明自己的身份是卡西姆，并出卖了哆啦A梦等人，把他们抛入海中。四人被暴风雨冲到岸上，因为哆啦A梦的口袋在暴风雨中弄丢了（被卡西姆偷走，而后因不知道具的使用性掉在沙漠中），他们被迫穿越沙漠，大雄甚至累得不支倒地而中暑。后来他们被辛巴达的镇尼带到辛巴达统治的黄金宫殿，辛巴达向他们展示很多道具，这些道具出自某个来自未来的旅行者，并用道具击败恶棍阿布基鲁，救出静香。发誓报仇的阿布基鲁遇见了卡西姆和他的两个手下，阿布基鲁并透露自己是唯一记得黄金宫殿位置的人，因为他并没有吃下辛巴达给的遗忘药。阿布基鲁和卡西姆趁着辛巴达不在，夺取了黄金宫殿，并用道具制伏辛巴达和哆啦A梦一行。米库金回来找他们，并把被卡西姆偷走，掉在沙漠中的百宝袋还给哆啦A梦。最后辛巴达和哆啦A梦一行设法击败了阿布基鲁、卡西姆和他的两个手下，夺回黄金宫殿。最后辛巴达表示会让阿布基鲁他们彻底吃下遗忘药，并送回巴格达。在哆啦A梦一行和辛巴达道别时，辛巴达并未让他们吃下遗忘药，片尾曲中大雄他们还送辛巴达漫画与玩具。