大雄在北极发现了一个巨型机器人模型，但苦无组装模型的地方，于是哆啦A梦使用「活动钓鱼池」和「逆世界进入油」，让大雄可以在镜子里的镜面世界尽情地组装模型，他们将组装完成的机器人取名为「圣诞武士」。同时也赫然发现「圣诞武士」身上居然搭载着可怕飞弹的武器！此时，自称是机器人失主的莉露露出现，大雄便把「活动钓鱼池」借给了她。不料，居然有人在镜面世界建立起了侵略地球的基地！而指挥者正是莉露露本人！原来他是机械理想国所派来的间谍。为了阻止地球被莉露露所率领的铁人兵团侵略，大雄一行人决定挺身而出保护地球！在混战之中，莉露露身受重伤被静香所救，静香试图改变莉露露的想法，认为征服地球是不对的事情。莉露露受到静香的感动，决心悬崖勒马，回到三万年以前，劝说因为对人类绝望，而创造出机械祖先的博士，希望此举能够使机器人「征服地球」的念头消失。但改变历史的后果，莉露露自己也将付出极大的代价…