Doraemon Movie 02: Nobita no Uchuu Kaitakushi menceritakan petualangan Nobita dan teman-temannya yang tak terduga ke luar angkasa. Suatu hari, Nobita menemukan seorang anak alien bernama Ropuru yang terdampar di Bumi. Ropuru berasal dari planet kecil bernama Koya Koya, yang sedang menghadapi ancaman dari kelompok jahat yang ingin menguasai planet mereka.

Dengan bantuan alat-alat canggih dari Doraemon, Nobita, Shizuka, Gian, dan Suneo ikut membantu Ropuru untuk melindungi planetnya. Dalam perjalanan ini, mereka menghadapi berbagai tantangan seru di luar angkasa, termasuk melawan para penjahat dan menyelamatkan Koya Koya dari kehancuran.