為了在新生歡迎會上表演話劇《西游記》，大雄班級舉行的話劇的排練。大雄（小原乃梨子 配音）想當孫悟空，可是卻只是村人甲。為了證明自己最像孫悟空，大雄用航時機來到中國唐朝，想見孫悟空，而且真的見到了“孫悟空”。后來大雄以哆啦A夢（大山信代 配音）的道具為賭注，證明孫悟空很像 大雄。大雄與他的朋友來到唐朝，卻沒有見到孫悟空。因此大雄用哆啦A夢的模擬游戲機假扮孫悟空，最后被識破。由于沒有關好機器，游戲里的妖怪從游戲機里跑了出來。妖怪最后統治了世界，大雄他們也面臨危險。 為了恢復歷史，拯救玄奘法師，大雄、靜香（野村道子 配音）、小夫（肝付兼太 配音）和剛田武（立壁和也 配音）假扮孫悟空等角色來保護玄奘法師，踏上了冒險之旅……　　故事改編自小說《西游記》。