故事从一个寻常的下午开始，哆啦A梦突然出现异常故障，体内的核心零件损坏，必须返回22世纪的工厂维修。更残酷的是，维修过程会清除它与大雄相关的所有记忆。哆啦A梦不愿让大雄伤心，选择隐瞒真相，只说“要暂时回未来处理事情”。大雄起初哭闹着不愿分离，甚至用道具试图挽留，但哆啦A梦的身体状况越来越差，连“任意门”都法稳定开启。
哆啦A梦离开后，大雄的生活陷入混乱：作业忘记写、被胖虎欺负、考试不及格……他开始意识到，自己早已习惯了依靠哆啦A梦的道具决问题。直到一天，静香被调皮的小狗惊吓摔倒，大雄第一次主动挡在静香身前，用尽全力将小狗引开；面对胖虎的挑衅，他不再逃避，而是握紧拳头说“我不会再让你欺负同学了”。这些笨拙却坚定的举动，让周围的人看到了大雄的成长。
就在大雄逐渐适应没有哆啦A梦的生活时，一个熟悉的蓝色身影突然出现在窗外——哆啦A梦回来了。原来，未来的科学家修复了它的零件，并且保留了所有记忆。哆啦A梦推开门，带着熟悉的笑容说：“大雄，我回来了。” 大雄扑进它怀里，泪水浸湿了蓝胖子的绒毛。结局没有停留在重逢的瞬间，而是镜头拉远，阳光洒在两人并肩回家的路上，旁白轻声说：“真正的陪伴，不是永远不分离，而是即使短暂告别，也能带着对方的爱继续前行。”
这个结局中，哆啦A梦的“离开”并非终点，而是大雄成长的催化剂。它用一场“告别”教会大雄：勇气、责任和独立，才是比任何道具都珍贵的礼物。国语版通过这样的叙事，既保留了动画一贯的温暖，又传递了“成长必然伴随告别，但爱能跨越时间”的深层主题，成为许多观众心中最难忘的结局版本。