正在修学旅行中的高中生大助(神木隆之介 饰),其班级所乘坐的客车不幸遭遇了车祸,全班仅有两人幸免于难。当大助再度睁开眼,眼前所展开的,是生前只在书中见过的,血与火、疼痛与苦难交织的地狱图景,令大助感到心有不甘的是,他竟然是所有遇难者中唯一一个坠入了地狱的人,不仅如此,他依旧惦念着暗恋的女生广美(森川葵 饰),希望知晓她的安危。 在地狱里,大助结识了地狱摇滚乐队“地狱图”的恶鬼主唱KillerK(长濑智也 饰),他同时亦是大助所就读的地狱农业高校音乐部的社团顾问。为了帮助KillerK完成生前的心愿,大助决定向几乎不可能完成的任务“天道轮回”发起挑战,这也就意味着,毫无音乐基础的他,必须在激烈的摇滚对决中战胜强大而可怕的对手。
在此之后,他和哆啦A梦将零件带到镜之世界组装,并邀请静香(かかずゆみ 配音)一起来玩,然而他们竟意外发现机器人具有十分强大的火力和破坏力。为免出现不可预料的事情,小伙伴们将机器人永远留在了镜之世界。不久,神秘女孩莉露露(沢城みゆき 配音)找到大雄索要机器人,大雄背着哆啦A梦带她来到镜之世界,谁知莉露露却奉命策划者一个地球人捕获计划。地球危在旦夕…… 本片根据藤子·F·不二雄的同名漫画长篇改编,1986年曾被拍摄为电影版,此次为2011年的新拍版。