เรื่องราวใน “Stand by Me Doraemon 2” ต่อจากเหตุการณ์ในภาคแรก โดยเน้นไปที่ความสัมพันธ์ระหว่าง Nobita Nobi และ Doraemon เพื่อนหุ่นยนต์จากอนาคต ในภาคนี้ Nobita เผชิญหน้ากับความกังวลเกี่ยวกับอนาคตและการตัดสินใจในชีวิตของเขา ในขณะที่เขาต้องการที่จะทำให้ผู้คนรอบข้างมีความสุข โดยเฉพาะ Shizuka ที่เขาหลงรัก
เมื่อ Nobita ต้องเผชิญกับปัญหาต่าง ๆ ในชีวิตและความสัมพันธ์ เขาได้ใช้เครื่องมือจาก Doraemon เพื่อช่วยให้เขาได้ประสบการณ์ใหม่ ๆ และเข้าใจความสำคัญของมิตรภาพและการเติบโต ในระหว่างที่เขาเตรียมตัวสำหรับอนาคตที่ไม่แน่นอน