모모와 오카룽은 모모의 소꿉친구이자 첫사랑인 지지네 가족을 둘러싼 불가사의한 사건을 해결하기 위해 지지네 가족이 집을 빌려 살고 있는 온천 마을로 향했다. 온천 마을에 도착하자 조사를 제대로 시작하기도 전에 이상한 주민들이 나타나 방해하기 시작했고, 일행은 곧 마을 아래에 상상도 못할 더 많은 비밀이 숨겨져 있다는 걸 알게 되는데.

수백억 원의 가치를 지닌 그림이 발견되었다는 뉴스가 보도되는 가운데, 여름방학 숙제로 ‘그림’을 그리고 있던 진구 앞에 갑자기 오래된 그림 조각 하나가 떨어진다. 도라에몽과 진구는 비밀도구 ‘들어가는 라이트’를 사용해 그림 속으로 탐험을 떠나고 그곳에서 신비로운 소녀 클레어와 만나게 된다. 그런데 그곳은 바로 뉴스에서 화제가 된 그림 속에 그려진 중세 유럽 ‘아트리아 공국’이었다! 그곳 어딘가에는 ‘아트리아 블루’라는 환상의 보석이 숨겨져 있다고 하는데… 환상의 보석의 비밀을 파헤치는 도라에몽과 친구들. 하지만, ‘아트리아 공국’에 전해 내려오는 ‘세계 멸망’의 전설이 깨어나며 모두가 큰 위기에 빠진다! 과연 도라에몽과 친구들은 전설을 뒤집고 세계를 구할 수 있을까?