数十億円の価値がある絵画が発見されたニュースを横目に、夏休みの宿題である“絵”に取り組むのび太。その前に、突然絵の切れ端が落ちてきた。
ひみつ道具「はいりこみライト」を使い絵の中に入って探検していると、不思議な少女・クレアと出会う。彼女の頼みを受けて〈アートリア公国〉を目指すドラえもんたちだったが、そこはなんと、ニュースで話題の絵画に描かれた、中世ヨーロッパの世界だった！そしてその世界には〈アートリアブルー〉という幻の宝石がどこかに眠っているらしい。
絵の中の世界〈アートリア公国〉とは一体･･･？幻の宝石のひみつを探るドラえもんたち。しかし、〈アートリア公国〉に伝わる“世界滅亡”の伝説が蘇ってしまい、大ピンチに！！はたして、のび太たちは伝説を打ち破り、世界を救うことができるのか！？