En el colegio, Nobita y sus amigos tienen que hacer un trabajo sobre el mar. Como Nobita no es precisamente un estudiante modélico, convence a Doraemon para llevar a cabo una aventura real, más allá de los libros de texto, y zarpan en busca de un tesoro perdido.
Un fenómeno extraño e inesperado les transporta hasta el siglo XVII, donde tendrán que enfrentarse a auténticos piratas y peligrosos monstruos marinos.