在一個寧靜的日子裡，大雄突然在房間裡發現了一封奇怪的偷盜預告信，以為沒什麼大不了的，便沒有在意。誰知，他剛離開一會，正在壁櫥裡睡午覺的哆啦A夢便被綽號為DX的神秘怪盜偷走了他最喜歡的鈴鐺。為了找回鈴鐺，哆啦A夢拿出了偵探道具——夏洛克·福爾摩斯套裝和聯想式推理放大鏡來查詢犯人。經過查詢將目標鎖定在未來世界的“秘密道具博物館”。為了取回鈴鐺，大雄、哆啦A夢、靜香、胖虎、小夫等好友在哆啦美的幫助下，結伴前往未來世界，來到了秘密道具博物館。在這座收藏了各種各樣秘密道具的夢幻博物館內，遇上了館長費吉斯和見習道具製造者庫爾特，將事情告訴了他們，並從他們口中得知，博物館也同樣遭到了怪盜DX的偷竊。為了找出怪盜DX，大夥們便進入了博物館一邊遊玩參觀，一邊尋找破案線索。由庫爾特為小夥伴們擔任嚮導。在這一過程中，大雄他們見識了各種各樣神奇有趣的道具以及它們的由來。在參觀途中，庫爾特突然說要上廁所，便讓眾人自己參觀，獨自離開了。在遊玩中胖虎和小夫無意中和眾人走散誤入了格列佛隧道變成了小人，誤打誤撞地進入了通風道，來到了費吉斯館長的秘密辦公室，發現館長在搞什麼秘密的事情。而哆啦A夢等人也誤打誤撞的來到了博物館禁區，見到了世界上首個人造太陽機器，為之震驚不已。就在眾人震驚之時，不小心觸動了警報器，所幸費吉斯館長及時趕到才制止了警報，併為眾人解說了這一切的由來。事後，在費吉斯館長的安排下，眾人決定先在庫爾特家過夜，明天再來調查。於是，眾人來到了庫爾特家，在那裡認識了庫爾特的小寵物——波波昂，一起度過了一個平靜祥和的夜晚。第二天，眾人決定再去博物館調查之時，發現博物館暫時停業了。因為他們收到了怪盜DX的盜竊預告信，擔心大家的安危才被迫暫時關閉。為了抓住怪盜DX，奪回鈴鐺，眾人便和前來逮捕怪盜DX的馬士達德警官一起全副武裝守在博物館內，等候怪盜DX。時間一到，怪盜DX果然如時出現，實施了盜竊。為了抓住怪盜DX，眾人使用各種道具佈下天羅地網，對他實施了抓捕。可怪盜DX也毫不示弱，拿出了很多種應對手段，最終突破了眾人的阻礙成功盜走了道具。抓捕失敗後，眾人便立刻在現場進行了清查，憑著聯想式推理放大鏡的能力，終於找到了線索，並發現了秘密通道。在密道中，憑著團結的力量和永不放棄的決心，終於突破了難關，潛入了秘密實驗室，找到了怪盜DX。在激鬥中，庫爾特的位置跟蹤儀不小心掉了下來被大雄撿到，透過跟蹤儀上的資料，大雄終於揭開了怪盜DX的真面目。原來他就是庫爾特，而先前一直跟他們在一起的庫爾特竟是一個變身機器人變得。在身份被揭穿後，庫爾特說出了整件事情的來龍去脈，原來他的祖父就是製造了初期型任意門並被世人譽為“秘密道具之父”的哈爾德曼博士。多年前，哈爾德曼博士的好搭檔——皮普拉博士因為實驗失誤，造成了機器暴走，差點毀了地球。為此他被趕出秘密道具博物館的小島，他也因此壞名遠播。他為了讓世人對自己改觀，也為了重振自己的名聲，他打算研製出一種新的能源——皮普拉金屬，以代替所剩不多的哈特曼博士研製出的全金屬。而庫爾特則偶然地發現了博物館的秘密通道，並認識了皮普拉博士，從他那裡學習製造秘密道具。就在多年前，皮普拉博士終於研製出了一臺可以製造新能源的機器，卻在研製時，遭到警察的阻礙而被迫中止。在被捕前，將啟動機器的六個寶貴晶片藏到了六個秘密道具之中，所以才要庫爾特幫他去偷道具的。而費吉斯館長會做哪些奇怪的舉動，只是為了找回自己的私房錢存摺卡，並無惡意。在向眾人說明真想後，庫爾特帶著道具回到了皮普拉博士身邊，為皮普拉博士取出了晶片，啟動了新能源機器。本以為新能源便可以由此誕生，誰知道卻發生了反效果，不但沒使新能源誕生，還是的所有秘密道具所用的新能源全部消失了。因為秘密道具失效的關係，導致了博物館中心的人造太陽失去了控制，開始暴走。眼看地球就要毀滅，眾人為了阻止這場災難，拼命的努力阻止人造太陽的失控。沒想到，守衛機器人也因為失控出現在了他們面前，對他們發動了攻擊。危急關頭，哆啦A夢穿上了庫爾特的怪盜DX服裝，變成了怪盜DX與守衛機器人展開了戰鬥，在大家的同心協助下，打敗了守衛機器人。就在那千鈞一髮之際，波波昂挺身而出，以自己的超能力，將人造太陽給吞進了肚子裡，將自己的力量發揮到了極限，終於成功消化了人造太陽，拯救了地球。因為機器被毀的關係，是的秘密道具又重獲新生，在大家的同心協助下，終於使博物館又恢復了往日的和諧。
在一個寧靜的日子裡，大雄突然在房間裡發現了一封奇怪的偷盜預告信，以為沒什麼大不了的，便沒有在意。誰知，他剛離開一會，正在壁櫥裡睡午覺的哆啦A夢便被綽號為DX的神秘怪盜偷走了他最喜歡的鈴鐺。為了找回鈴鐺，哆啦A夢拿出了偵探道具——夏洛克·福爾摩斯套裝和聯想式推理放大鏡來查詢犯人。經過查詢將目標鎖定在未來世界的“秘密道具博物館”。為了取回鈴鐺，大雄、哆啦A夢、靜香、胖虎、小夫等好友在哆啦美的幫助下，結伴前往未來世界，來到了秘密道具博物館。在這座收藏了各種各樣秘密道具的夢幻博物館內，遇上了館長費吉斯和見習道具製造者庫爾特，將事情告訴了他們，並從他們口中得知，博物館也同樣遭到了怪盜DX的偷竊。為了找出怪盜DX，大夥們便進入了博物館一邊遊玩參觀，一邊尋找破案線索。由庫爾特為小夥伴們擔任嚮導。在這一過程中，大雄他們見識了各種各樣神奇有趣的道具以及它們的由來。在參觀途中，庫爾特突然說要上廁所，便讓眾人自己參觀，獨自離開了。在遊玩中胖虎和小夫無意中和眾人走散誤入了格列佛隧道變成了小人，誤打誤撞地進入了通風道，來到了費吉斯館長的秘密辦公室，發現館長在搞什麼秘密的事情。而哆啦A夢等人也誤打誤撞的來到了博物館禁區，見到了世界上首個人造太陽機器，為之震驚不已。就在眾人震驚之時，不小心觸動了警報器，所幸費吉斯館長及時趕到才制止了警報，併為眾人解說了這一切的由來。事後，在費吉斯館長的安排下，眾人決定先在庫爾特家過夜，明天再來調查。於是，眾人來到了庫爾特家，在那裡認識了庫爾特的小寵物——波波昂，一起度過了一個平靜祥和的夜晚。第二天，眾人決定再去博物館調查之時，發現博物館暫時停業了。因為他們收到了怪盜DX的盜竊預告信，擔心大家的安危才被迫暫時關閉。為了抓住怪盜DX，奪回鈴鐺，眾人便和前來逮捕怪盜DX的馬士達德警官一起全副武裝守在博物館內，等候怪盜DX。時間一到，怪盜DX果然如時出現，實施了盜竊。為了抓住怪盜DX，眾人使用各種道具佈下天羅地網，對他實施了抓捕。可怪盜DX也毫不示弱，拿出了很多種應對手段，最終突破了眾人的阻礙成功盜走了道具。抓捕失敗後，眾人便立刻在現場進行了清查，憑著聯想式推理放大鏡的能力，終於找到了線索，並發現了秘密通道。在密道中，憑著團結的力量和永不放棄的決心，終於突破了難關，潛入了秘密實驗室，找到了怪盜DX。在激鬥中，庫爾特的位置跟蹤儀不小心掉了下來被大雄撿到，透過跟蹤儀上的資料，大雄終於揭開了怪盜DX的真面目。原來他就是庫爾特，而先前一直跟他們在一起的庫爾特竟是一個變身機器人變得。在身份被揭穿後，庫爾特說出了整件事情的來龍去脈，原來他的祖父就是製造了初期型任意門並被世人譽為“秘密道具之父”的哈爾德曼博士。多年前，哈爾德曼博士的好搭檔——皮普拉博士因為實驗失誤，造成了機器暴走，差點毀了地球。為此他被趕出秘密道具博物館的小島，他也因此壞名遠播。他為了讓世人對自己改觀，也為了重振自己的名聲，他打算研製出一種新的能源——皮普拉金屬，以代替所剩不多的哈特曼博士研製出的全金屬。而庫爾特則偶然地發現了博物館的秘密通道，並認識了皮普拉博士，從他那裡學習製造秘密道具。就在多年前，皮普拉博士終於研製出了一臺可以製造新能源的機器，卻在研製時，遭到警察的阻礙而被迫中止。在被捕前，將啟動機器的六個寶貴晶片藏到了六個秘密道具之中，所以才要庫爾特幫他去偷道具的。而費吉斯館長會做哪些奇怪的舉動，只是為了找回自己的私房錢存摺卡，並無惡意。在向眾人說明真想後，庫爾特帶著道具回到了皮普拉博士身邊，為皮普拉博士取出了晶片，啟動了新能源機器。本以為新能源便可以由此誕生，誰知道卻發生了反效果，不但沒使新能源誕生，還是的所有秘密道具所用的新能源全部消失了。因為秘密道具失效的關係，導致了博物館中心的人造太陽失去了控制，開始暴走。眼看地球就要毀滅，眾人為了阻止這場災難，拼命的努力阻止人造太陽的失控。沒想到，守衛機器人也因為失控出現在了他們面前，對他們發動了攻擊。危急關頭，哆啦A夢穿上了庫爾特的怪盜DX服裝，變成了怪盜DX與守衛機器人展開了戰鬥，在大家的同心協助下，打敗了守衛機器人。就在那千鈞一髮之際，波波昂挺身而出，以自己的超能力，將人造太陽給吞進了肚子裡，將自己的力量發揮到了極限，終於成功消化了人造太陽，拯救了地球。因為機器被毀的關係，是的秘密道具又重獲新生，在大家的同心協助下，終於使博物館又恢復了往日的和諧。