一日，正在午睡的哆啦A夢，被謎之男「怪盜DX」盜取了身上的鈴鐺。在利用「福爾摩斯道具組」調查的時候，獲得了在未來「祕密道具博物館」的線索…。為了尋回鈴鐺，大雄一行人向未來出發！那裡是展示所有祕密道具的夢幻博物館，大雄等人在博物館導覽員「庫爾特」帶領下，在參觀博物館的同時，又遭遇到祕密道具博物館被「怪盜DX」盜取祕密道具的事件！最後哆啦A夢能否安全尋回失去的鈴鐺？！「怪盜DX」的真正身份又是誰？祕密道具之謎將會逐一解開！
原作：藤子・F・不二雄
導演：寺本幸代【哆啦A夢：新大雄與鐵人兵團】
編劇：清水東【哆啦A夢：大雄與奇跡之島】
動畫導演：山岡實
人物設計：丸山宏一
美術監督：土橋誠【哆啦A夢：新大雄與鐵人兵團】
錄音監督：田中章喜【哆啦A夢：新大雄與鐵人兵團】
配音：水田山葵、大原惠、嘉數由美、木村昂、關智一、千秋、三瓶由布子、愛河里花子、堀江由衣、松平健、向井理
音樂：澤田完【哆啦A夢：大雄與奇跡之島】
主題曲：Perfume〈未來的博物館〉（環球音樂發行）
製作：FUJIKO-PRO, SHOGAKUKAN, TV Asahi Corporation, SHIN-EI ANIMATION, ASATSU-DK, ShoPro