Trong một dịp tình cờ, Nobita và những người bạn phát hiện Papi, một cậu bé tí hon đến từ hành tinh xa xôi Pirika. Papi phải chạy trốn đến Trái Đất nhằm tìm kiếm nơi ẩn náu trước sự truy lùng ráo riết từ lực lượng phiến quân độc tài đang chiếm đoạt quê hương của mình. Thế nhưng, phe phản loạn không từ bỏ ý định và đã đuổi theo dấu vết của cậu đến tận nơi ở mới. Nhận được sự trợ giúp đắc lực từ Doraemon cùng các món bảo bối diệu kỳ, nhóm bạn nhỏ quyết định thu nhỏ kích thước cơ thể để sát cánh bên Papi. Họ cùng nhau khởi hành quay lại Pirika với mục tiêu hỗ trợ người dân nơi đây chống lại chế độ độc tài và tìm lại nền tự do vốn có. Bộ phim hoạt hình gia đình Doraemon: Nobita Vũ Trụ Phiêu Lưu Kí của điện ảnh Nhật Bản ra mắt khán giả vào năm 1999 với thời lượng 93 phút, có sự tham gia lồng tiếng của Nobuyo Oyama, Noriko Ohara và Michiko Nomura.