Fatigué d'avoir constamment des cauchemars, Nobita demande à Doraemon de lui apporter une Machine à Rêves qui lui permettrait de rêver de tout ce qu'il désire. Après un premier essai où il tente de rêver de la chute de l'Atlantide qui échoue, il opte pour un rêve où il se retrouve dans un monde fantastique inspiré des Trois Mousquetaires. Avec ses amis, Nobita doit affronter le méchant Roi avant que celui-ci ne s'échappe du rêve de Nobita pour envahir les rêves des autres.