Nobita, desideroso di rivedere la sua amata nonna scomparsa, utilizza la macchina del tempo di Doraemon per tornare nel passato. Durante questo viaggio, la nonna esprime il desiderio di conoscere la futura sposa di Nobita. Nel frattempo, nel futuro, il Nobita adulto, sopraffatto dall'ansia, fugge prima del matrimonio con Shizuka. Il giovane Nobita e Doraemon intraprendono un'avventura attraverso il tempo per garantire che il matrimonio avvenga e per esaudire il desiderio della nonna, affrontando sfide che metteranno alla prova il loro coraggio e la loro determinazione.