Phim Nôbita Và Cuộc Xâm Lăng Của Binh Đoàn Rôbôt là Câu chuyện được bắt đầu với việc Xêkô khoe khoang về con robot Héc-quyn khiến Nôbita cảm thấy ganh tị. Tình cờ, Nôbita nhận được con robot Bò mộng bí ẩn cùng quả cầu - bộ não của Bò mộng, cậu ta và Đôrêmon lắp ráp hoàn chỉnh và đặt trong Thế giới gương soi - Một thế giới ảo không có người. Họ rủ thêm Xuka cùng chơi với con robot ấy và phát hiện ra khả năng đặt biệt của nó nên hứa với nhau sẽ giữ im lặng. Thế nhưng Nôbita đã tiết lộ điều ấy với Ruriruri - chủ nhân của Bò mộng và cô ta bảo cậu ta phải giữ bí mật.
Với những bí ẩn về bọ robot, Nôbita đã nói cho Đôrêmon tất cả. Họ phát hiện ra âm mưu thôn tính Địa cầu của bọn robot và bị truy sát. Cả hai báo cho những người lớn nhưng không ai nghe cả. Họ báo cho Xêkô và Chaien rồi cùng nhau cải tạo quả cầu nọ. Tất cả xuống Thế giới gương soi và cùng Bò mộng phá hủy căn cứ robot. Tuy bị toán robot chống trả nhưng với vũ khí của mình họ đã làm chủ được tình hình và lập kế hoạch lừa bọn robot từ hành tinh Mêcatôpia xuống Thế giới gương soi.
Trong lúc ấy, Xuka cũng tìm đường đến Thế giới gương soi và đưa Ruriruri trong đống đổ nát đang thương nặng trong đống đổ nát về nhà (cũng trong thế giới này) chăm sóc và báo cho các bạn biết. Ruriruri bảo loài người là hạ đẳng phải chịu làm nô lệ cho robot và đó là ý muốn của Thượng đế, sau đó cô ta đã bỏ trốn. Bọn robot bị lừa sang tấn công thế giới ảo bắt gặp Ruriruri. Cảm động trước tấm lòng của loài người, cô ta đã khuyên tên robot chỉ huy dừng kế hoạch phi nghĩa này và Ruriruri đã bị bắt giam. Thế nhưng Đôrêmon và Nôbita đã cứu cô ta. Bọn robot phát hiện ra kế hoạch của nhóm Đôrêmon nên tìm đường quay lại thế giới thực.
Nhóm Đôrêmon đã phục kích và chiến đấu không cho chúng đến thế giới thực. Trong lúc ấy Xuka nảy ra ý định cùng Ruriruri trở về quá khứ gặp Tiến sĩ Tazanôva - người đã chế tạo những cư dân robot đầu tiên ở hành tinh Mêcatôpia. Biết được sai lầm trong tương lai của mình ông đã cấy Tế bào nhân ái thay vì Tế bào cạnh tranh cho những cư dân ấy. Nhưng ông đã quá mệt mỏi và được Ruriruri giúp đỡ. Cuộc chiến giữa nhóm Đôrêmon với bọn robot đang quyết liệt thì bọn robot biến mất, Ruriruri cũng tan biến theo. Khi Nôbita chợt thấy hình bóng của Ruriruri lướt qua cũng chính là lúc câu chuyện kết thúc.
