在空地上，小夫（肝付兼太 配音）向大家炫耀现在最畅销的神秘火车的车票，胖虎（立壁和也 配音）和静香（野村道子 配音）恳求小夫也带他们去。这时，大雄（小原乃梨子 配音）急匆匆跑了过来，哆啦A梦（大山信代 配音）已经三天没回家，小夫和胖虎在一旁幸灾乐祸的笑着。晚上，哆啦A梦回来了，原来这三天他跑到了22世纪去买银河列车的车票。第二天晚上，银河列车在后山停站了，大雄和哆啦A梦开始了他们的银河之旅，车长（伊仓一恵 配音）总是笑嘻嘻，很有礼貌。另一边，神秘的生命体降落在了后山，是来自宇宙的寄居物，寄居物将自己附在人类的身体上，来操纵人的大脑，他们的目的是将整个地球毁灭掉。
在车上奇奇怪怪的事情发生不断，大雄在车厢外看到了一个忍者，小夫说看见了海盗，胖虎则看见了恐龙。哆啦A梦告诉大雄他们出现了一伙“神秘黑色影团”。遭到黑色影团的袭击后，列车在一颗行星上停下了，而冒险这才刚刚开始……
天城莎莉,千叶翔也,小山内怜央,石原夏织,结川麻希,茅野爱衣
田中真弓,冈村明美,中井和哉,山口胜平,平田广明,大谷育江,山口由里子,矢尾一树,长岛雄一,池田秀一,古川登志夫,古谷彻,大塚周夫,津嘉山正种,草尾毅,大场真人,宝龟克寿,园部启一,柴田秀胜,中博史,阪口大助,竹内顺子,千叶繁,三石琴乃,挂川裕彦,堀秀行,田中秀幸,大友龙三郎,有本钦隆,大塚明夫,玄田哲章,小山茉美,土井美加,野田顺子,渡边美佐,野上尤加奈,林原惠美,水树奈奈,园崎未惠,西原久美子,久川绫,泽城美雪,池泽春菜,斋藤千和,神谷浩史,浪川大辅,森久保祥太郎,石田彰,高木涉,桧山修之,子安武人,
龟冈孝洋,花泽香菜,关智一,大桥彩香,津田健次郎
内海贤二,小山茉美,向井真理子,中野圣子,杉山佳寿子,古川登志夫,堀江美都子,野泽那智
小林裕介,白浜灯奈乃,内山昂辉
小松未可子,丰崎爱生,石川由依,川原庆久,入野自由,七濑彩夏,田所梓,和久井优,子安武人,浅野真弓,大桥贤一郎,猪股慧士,林鼓子,福岛晴菜,天麻优希,宫崎游,铃木崚汰,山本和臣,水内清光,后藤邑子,土门仁,福山润,金子诚,高坂笃志,大塚芳忠