En Nobita i els seus amics volen anar d'acampada uns dies, però no aconsegueixen posar-se d'acord: aniran al mar o a la muntanya? Per sort, en Doraemon té la solució perfecta: una acampada submarina per escalar les enormes muntanyes que s'estenen sota l'aigua. D'aquesta manera, el grup es dirigeix a les profunditats de l'Atlàntic a bord d'un hydrobuggy i allà descobreixen un nou univers. Peixos abismals, fosses oceàniques, planes interminables, grans penya-segats.... El fons marí és un món ple de misteris!!!
Però el més gran d'aquests misteris encara s'ha de descobrir. En el lloc més profund de l'oceà hi viuen els habitants del fons marí! Són uns éssers humans normals i corrents, però que han construït les seves ciutats sota el mar i les han unit formant dues grans federacions: Mu i Atlantis.
En Doraemon i els seus amics coneixen l'Erl, un soldat de la Federació de Mu que els salva d'un calamar gegant i els porta a la seva ciutat. Allà descobreixen que la Terra està en greu perill ja que l'ordinador Posidó, únic supervivent de la civilització perduda d'Atlantis, planeja llançar les banyes del mal sobre el món.
En Doraemon, en Nobita i la resta es proposen detenir-lo amb l'ajuda de l'Erl, però per aconseguir-ho, s'hauran de colar al Castell del Mal on hi habita Posidó. Seran capaços de vèncer els peixos de batalla i als genets de ferro que custodien el castell i així salvar el món?