Doraemon, Nobita y sus amigos pasan por la herramienta secreta llamada "el agujero del tiempo" y llegan a Mayana, el Imperio Maya. Allí conocen al príncipe de Mayana: sorprendentemente él y Nobita se parecen como dos gotas de agua. Nobita y el príncipe se cambian la ropa y deciden vivir cada uno en el mundo del otro durante una temporada...
Sin embargo, no todo es de color de rosa. Una temible bruja capaz de utilizar la magia negra pretende dominar el país de Mayana. ¡Doraemon y sus amigos se unen al príncipe Tio, el doble de Nobita, y se dirigen al Palacio de la Oscuridad, la guarida de la malvada bruja...! Su gran aventura no ha hecho más que comenzar y en el camino les esperan peligros, misterios, buen humor, algún que otro monstruo y ¡los inventos imposibles de Doraemon!