物置の整理をしていたママから、ガラクタを捨ててくるようにと言われたのび太は、ゴミ袋の中に、ボロボロのクマのぬいぐるみを見つける。それは、のび太が小さい頃、大のお気に入りだったぬいぐるみで、いまは亡きおばあちゃんがつくろってくれた、つぎはぎだらけの思い出の品だった。 やさしかったおばあちゃんに会いたくてたまらなくなったのび太は、渋るドラえもんに「こっそりと、顔をひと目見るだけでいいから」と約束し、タイムマシンに乗り、まだおばあちゃんが生きていた３歳の頃へと向かう。 ところが、幼いのび太はわがまま放題で、やさしいおばあちゃんを困らせてばかり。まだ３歳とはいえ、かつての自分のわがままっぷりに落ち込むのび太。そんななか、幼いのび太がまたもや、外出先でなくしたクマのぬいぐるみを早く探しだして！と、おばあちゃんに無理を言いつける。 おばあちゃんが心配になったのび太とドラえもんは、先回りして、クマのぬいぐるみを探そうとするが…！？