在一个平静的日子里，大雄在房间中发现了一封神秘的偷盗预告信，起初并未在意。然而，当他离开房间后，正在壁橱里午睡的哆啦A梦被绰号为DX的神秘怪盗偷走了他心爱的铃铛。为了找回铃铛，哆啦A梦拿出了侦探道具——夏洛克·福尔摩斯套装和联想式推理放大镜，开始追查犯人。经过一番调查，他们将目标锁定在了秘密道具博物馆。大雄和哆啦A梦与伙伴们一同前往博物馆，发现这里收藏了各种神奇的道具。在博物馆中，他们遇到了许多挑战和谜题，最终揭开了DX的真实身份，并成功找回了铃铛。通过这次冒险，大家不仅了解了秘密道具的历史，也更加珍惜彼此的友谊。