ドラえもんの誕生日。のび太は「飛行船（ひこうせん）」と「遊園地（ゆうえんち）」が融合（ゆうごう）した「飛行船遊園地」で、ドラえもんの誕生日を祝うことができたら楽しいだろうなぁ…と空想していた。
しかし、夏休みの宿題が終わらなかったのび太に怒ったドラえもんは、「こんな状態で祝われても、ちっともうれしくない！」と言い放ち、ポケットから『ゴルゴンの首』を取り出すと、宿題が終わるまで机に向かっているよう、のび太の足を石にしてしまう…。
ところが、机の引き出しに『スペアポケット』をかくしておいたのび太は、ひみつ道具を使って宿題を片付けようとするが、それに気づいたドラえもんに、スペアポケットもひみつ道具も取り上げられてしまった。
しぶしぶ宿題を始めたのび太は、手元に残っていた『アベコンべ』でふと頭をつつく。すると、急にのび太の顔が変わり、一気に飛行船遊園地の設計図を描き上げる。アベコンべにより、のび太は“最低のおバカ”から“最高の天才”に大変身したのだ！しかし、ドラえもんが戻ってきた際、再びアベコンベで頭をつついたため、元に戻ってしまう。
その数分後。突然、巨大な飛行船がのび太の部屋めがけて飛んでくる。その飛行船こそ、のび太が描いた飛行船遊園地だった！中から現れた少女・コニーは、「ようやく会えたわ！２１世紀の大天才様～！」とのび太に抱きつく。２２世紀で、コニーパークという遊園地を経営していたコニーは、たまたま時空間でのび太が捨てた設計図をひろって感動。１年かけて飛行船遊園地を完成させ、設計者ののび太を訪ねて２１世紀にやって来たのだという。
しずかやジャイアン、スネ夫と一緒に、飛行船遊園地を楽しむのび太とドラえもん。しかし、コニーパークのライバル遊園地ジェスター・ランドの社長・ジェスターが、飛行船遊園地の乗っ取りを企（たくら）んでいて…！はたしてのび太たち、そして飛行船遊園地の運命は…！？

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