电影改编自1985年剧场版《哆啦A梦：大雄的宇宙小战争》，讲述大雄意外结识来自匹里卡星、体形小巧的外星人帕比，并在哆啦A梦的帮助下，与大家一起穿越星际，共同守护友情和星球的宇宙冒险故事。

大雄因为搞砸了科幻片的拍摄被小夫与胖虎责骂，于是哆啦A梦拿出道具让大雄自己拍电影，在拍摄过程中静香的兔子玩偶失踪了，后来在大雄家被发现，晚上哆啦A梦以为有老鼠而大吵大闹，结果意外发现巴比逃到大雄家来。听过巴比的讲述后，大雄…

KERORO军曹寄住在日向家，竟因沉迷高达模型而惨变家务工人，更意外释放了一个来自“K隆星”远古时代的神秘武器KIRURU，令到全球大乱，面临毁灭危机！这时候，唯一知道如何拯救地球的谜样外星人突然现身，联同KERORO部队调转枪头、发动一…

Gamma星云第58号行星“K隆星”的人，为了侵略蓝星（K隆星人对地球的称呼），派遣了5人先遣部队到蓝星进行调查。其中Keroro军曹行踪败露，被蓝星人日向冬树和日向夏美发现并生擒，侵略用武器“Kero球”落入冬树手中。其后，侵略军的飞船紧…

自人类移民至太空殖民地以来，已经过了数百年的宇宙时代，争夺地球圈霸权的战争结束，和平的时代终于到来时 A。G。101年，在突然出现的未知敌人（Unknown Enemy。以下简称“UE”）的袭击下，太空殖民地“天使”崩毁，事件被称为“天使之…

从移住至宇宙殖民地开始经过了几百年后的宇宙时代。人们皆以为争夺地球圈霸权的战争结束，和平的时代已经到来，但和平却无常地脆弱瓦解。被宇宙殖民地「诺拉」的联邦军基地阿林斯顿收留，菲利特平安成长到14岁。与基地的工程师一起研究了…

冬树和KERORO小队一同去印加帝国的遗迹马丘比丘观光。冬树一向喜欢神秘事物，到了那里非常兴奋，而KERORO则依然满脑子想着如何侵略地球。他们在那里发现了一个未被开发的古代迷宫，但因为中了陷阱不得不仓皇离开，没能尽兴地探查一番。就…

从Ma隆星漂流到地球，长久以来相依为命的Ma隆星后裔Meru王子及随从Maru两人，心里一直惦念着要找到地球上最坚强且温柔的公主，进而重建自己的王国。然而，Meru及Maru两人心目中最理想的公主候选人，竟然就是KERORO小队中的队长kERO…