《哆啦A梦：伴我同行2》讲述了哆啦A梦与大雄的一段感人冒险。某天，大雄在房间里发现了一个熊娃娃，这是他幼稚园时去世的奶奶为他缝制的，勾起了他对奶奶的思念。为了再见奶奶一面，大雄央求哆啦A梦带他回到过去。虽然哆啦A梦最初反对，但最终还是同意了大雄的请求，条件是只能偷偷看望奶奶，不能直接见面。大雄回到3岁时的过去，努力隐藏自己的身份，却在角落里被奶奶发现。奶奶见到小学生模样的大雄，感慨道：“如果能见到大雄的新娘子该有多好啊。”为了实现奶奶的愿望，哆啦A梦与大雄展开了一场跨越“过去”、“现在”和“未来”的冒险。他们能否成功让奶奶看到大雄未来的新娘子，成为了这次旅程的关键。