在一个空旷的场地上，小夫（肝付兼太 配音）正在向众人炫耀现在最畅销的神秘火车车票。胖虎（立壁和也 配音）和静香（野村道子 配音）恳求小夫也带他们去。这时，大雄（小原乃梨子 配音）急匆匆跑了过来。哆啦A梦（大山信代 配音）已经三天没回家了。小夫和胖虎在一旁幸灾乐祸地笑着。
晚上，哆啦A梦回来了。原来这三天他跑到了22世纪去买银河列车的车票。第二天晚上，银河列车在后山停站了。大雄和哆啦A梦开始了他们的银河之旅。车长（伊仓一恵 配音）总是笑嘻嘻，很有礼貌。
另一边，神秘的生命体降落在了后山。它们是来自宇宙的寄居物，将自己附在人类的身体上，来操纵人的大脑。他们的目的是将整个地球毁灭掉。
在大车上，奇奇怪怪的事情不断发生。大雄在车厢外看到了一个忍者，小夫说看见了海盗，胖虎则看见了恐龙。哆啦A梦告诉大雄他们出现了一伙“神秘黑色影团”。遭到黑色影团的袭击后，列车在一颗行星上停下了，而冒险才刚刚开始……
