เรื่องราวในภาคนี้จะเน้นไปที่นิทานพื้นบ้านญี่ปุ่น เล่าเรื่องเกี่ยวกับกระต่ายที่อาศัยอยู่บนดวงจันทร์ ซึ่งโนบิตะและผองเพื่อนจะออกผจญภัยไปที่นั่น รวมถึงได้พบกับสาวลึกลับนามว่า ลูน่า ผู้อาศัยอยู่ในอีกฟากหนึ่งของดวงจันทร์
