大雄本來和許多女孩子約去抓青鳥，但女孩子因為要去偶像的簽名會而爽約了。失望的大雄回家後卻發現一個躺著可愛女孩子的玻璃櫃。大雄忍不住按了下按鈕，女孩子就醒了，自稱是「家務機器人」，名字叫露莉。露莉親切地對待大雄，讓大雄馬上認為是哆啦A夢送的禮物，與她過著快樂的生活。不過，這其實是想要征服世界、暗殺大雄的邪惡組織的老大瓦魯撒送的，目的是想暗殺大雄！ 露莉很喜愛大雄，甚至在溫柔的安慰了大雄被女孩子爽約的事情之後，跟大雄約定好要跟他一起看青鳥。不知道露莉是從哪裡來的哆啦A夢委託哆啦美調查，甚至起了疑心，認為她不是家務機器人。只是後來因為露莉溫柔的行為舉止，讓哆啦A夢徹底改觀。
只是，露莉在未來其實是次等的機器人。製作公司賦予她強力的攻防能力，卻沒有讓她學會在適當的時候調整自己的力量，在現代也是，露莉為了替大雄出氣，把胖虎跟小夫丟到老師身上，讓老師生氣地罰了大雄等人去掃游泳池，之後當大雄認分的掃地時，露莉卻又跟他吵著要去抓青鳥。這讓大雄發了火，露莉更是大哭特哭。然而，在露莉難過的表示自己也知道自己是個次等機器人，只希望能看到大家笑容的時候，大雄才記起自己也常被別人說笨，昨天才剛被女孩子們爽約。怎麼會忘了這種感覺呢？大雄重新與露莉和好，一同清掃游泳池，並約好要去找青鳥。
哆啦美調查露莉的身世，發現不單純。畢竟露莉系列機器人因為在未來造成一陣混亂，其實已經被全面召回，甚至很有可能被作廢，怎麼還會有散佚的被送到現代呢？哆啦A夢跟哆啦美赴22世紀調查，才從時光特警的口中得知露莉其實是被想要暗殺大雄的邪惡組織送來的，為的是要大雄的命！
露莉其實已經被邪惡組織重新改造過，因此只要壞人一下令，露莉就會嘗試掐死別人。原本大雄不相信哆啦A夢所講的話，但當他趕到後山，發現露莉被壞人操縱要傷害哆啦美時，他不得不相信了。正當哆啦A夢與哆啦美盡了全力仍然無法阻止露莉殺害大雄時，露莉卻突然記起這段日子以來與大雄相處的回憶。儘管壞蛋改造了露莉，卻終究無法掩蓋露莉的本心！真正的露莉總算覺醒，並與趕來急著殺害大雄的邪惡組織決一死戰，甚至在邪惡組織為了殺害大雄，在露莉跟大雄身上射下定時炸彈時，露莉運用她的強力攻防與移動能力把炸彈都攬在自己身上，並追上邪惡組織。這時，炸彈爆炸，邪惡組織所搭乘的「最終兵器」四分五裂，成員也成功被時光特警抓到，只是露莉因為炸彈的爆炸，已經不在了……。哆啦A夢、哆啦美與大雄被露莉徹底感動了。他們在時光特警面前為被稱為「次等機器人」的露莉喊話：「露莉才不是次等機器人！才不是次等！」時光特警也特地面向天空敬禮，表彰露莉的貢獻。
回到家裡的大雄悶悶不樂，大家來找他玩也不理睬。哆啦A夢安慰大雄說，露莉的事蹟傳到22世紀後，大家也深受感動，製作公司也決定不廢棄露莉系列機器人，而是將之盡力修理。大雄原本還是不開心，但當他看到尋覓已久的青鳥停在他的窗前，與他相望時，大雄恍然大悟：這隻青鳥會不會就是露莉的化身呢？露莉一直希望看到大家的笑臉，如果再這樣悶悶不樂下去，露莉知道了是不是又要傷心了呢？大雄於是決定展開笑顏，與朋友們一同到空地去玩。
而傳說中能帶來幸福的青鳥，在看著大雄笑著跑去空地後，似乎也安心了似的飛上青天……。