のび太はスネ夫の新しいロボット玩具に嫉妬し、ドラえもんに自分にもっとすごいロボットを作ってほしいと頼む。ドラえもんは最初は断るが、のび太が空から落下してきた謎のロボットの部品を偶然発見する。全ての部品を集め組み立てた後、巨大ロボット「ザンダクロス」はすぐに完成する。二人はまもなく、このロボットが単なる玩具ではなく、地球を攻撃し人類を奴隷化しようと迫るロボット軍団との戦いにおける強力な兵器であることを知る。謎の少女リルルが現れ、ロボットを探し始めると、侵略は目前に迫っていた。