暑假到来，大雄因和小夫、胖虎争论“海底鬼岩城”的古老传说被嘲笑，软磨硬泡拉着哆啦A梦拿出海底适应灯、水下露营道具，拉上胖虎、小夫、静香组队，一同前往太平洋深海探险。几人在海底搭建临时营地玩闹时，意外撞见隐居深海的智慧族群“姆联邦”的巡逻队，结识了一路跟随他们的神秘小生物鲁格。众人从姆联邦人口中得知，传说里的鬼岩城是万年前史前海底文明遗留的自动核防卫系统“波塞冬”的基地，该系统即将因海底地质活动苏醒，会无差别攻击所有被判定为“威胁”的海陆生命，整个地球都面临灭顶之灾。原本可以直接返回陆地的五人组最终选择和姆联邦战士并肩闯关，在鲁格的帮助下成功关停波塞冬的核心程序，化解了毁灭危机，守住了和海底朋友的秘密约定。
