故事发生在秀知院学园之中，只有在智商上非常顶尖的少年少女们才能够获得进入这所学园学习的资格，而在学园的学生会中，更是汇聚了就算在这间学园里也能算得上是数一数二的精英们。白银御行（古川慎 配音）是学生会的会长，虽然出生在贫穷的家庭之中，但他凭借着自己的极端努力在学生中脱颖而出。 同样优秀的，还有副会长四宫辉夜（古贺葵 配音），虽然各方面都属拔尖，但她的性格却给人一种冷淡的感觉。实际上，白银和四宫在情感上相互吸引着，只是他们谁都不愿意首先迈出第一步，而是想方设法逼迫对方行动，一转眼半年过去了，两人的关系可谓是毫无进展，这可怎么办呢？
小夫的炫耀一如既往让大雄气愤不已，为了帮大雄实现潜水的心愿，哆啦A梦将整个城市变成了虚拟海洋，并利用道具引来了海洋中的生物。一个美人鱼来到了城市里，却阴差阳错被困了下来。她名叫苏菲亚，是人鱼一族的公主。据说，人鱼族在五千年前生活在另一颗星球，爱好和平的他们因受到另一族的侵略而来至地球避难，从此在这里扎根。大雄、静香他们很快和苏菲亚成为好朋友，并答应帮她寻找人鱼族传说的宝物“人鱼之剑”。正当小伙伴们在深海中尽情玩耍之时，危险不期而至。当初侵略了人鱼族家乡的外星恶魔也来到地球寻找人鱼之剑，小伙伴们即将展开新的冒险…… 本片为哆啦A梦剧场版开播30周年纪念作品。
个性活泼开朗有时候显得有些大大咧咧的水无月遥（田村由加莉 配音）、成熟稳重颇具大小姐风范的神无月葵（能登麻美子 配音）、从意大利转学而来的天才少女叶月胡桃（钉宫理惠 配音），活泼可爱的三人平日里在学校中是无话不谈的好友，过着平凡的校园生活，但每当夜晚来临，她们便会变身成为拥有超能力的魔法少女。 三人的目标，是寻找价值连城的天使像，邪恶而又贪婪的地下拍卖组织Black auction得到了它，企图通过它来牟取暴利。成绩优异的学生会长如月唯人（桧山修之 配音）、随叫随到的万能管家长月平之丞（清川元梦 配音），是他们在背后默默的支持着少女们。
