Selama penjelajahan robotik Jepang untuk mencari kehidupan di sisi lain bulan, Nobita menyaksikan dari Bumi dan melihat bulan menguning. Dengan bantuan Doraemon, pasangan itu melakukan perjalanan ke bulan dan menciptakan kelinci yang akan membangun koloni mereka sendiri. Setelah dia kembali, Nobita menceritakan petualangan mereka kepada kelasnya tetapi tidak ada yang mempercayainya. Sampai seorang siswa baru dan saudara perempuannya tiba yang tampaknya datang dari tempat yang sangat jauh.