某天，大雄（大原惠美 配音）偶然发现了童年时奶奶为自己缝制的玩偶熊，于是央求哆啦A梦（水田山葵 配音）去往过去看望已不再人世的奶奶（宫本信子 配音），大雄与奶奶重逢之后，奶奶希望能看到大雄长大结婚时的… 某天，大雄（大原惠美 配音）偶然发现了童年时奶奶为自己缝制的玩偶熊，于是央求哆啦A梦（水田山葵 配音）去往过去看望已不再人世的奶奶（宫本信子 配音），大雄与奶奶重逢之后，奶奶希望能看到大雄长大结婚时的样子，答应奶奶的大雄与哆啦A梦则再一次的返回了未来，婚礼如期举行的那天，所有人都到了场，但最重要的新郎成年大雄（妻夫木聪 配音）居然不在现场，情急之下，哆啦A梦让大雄假扮成年时的自己与静香结婚（嘉数由美 配音），然而真正的成年大雄究竟去了哪里呢？
《哆啦A梦：伴我同行2》的上映日期是2021-05-28(中国大陆)/2020-11-20(日本)。
《哆啦A梦：伴我同行2》的别名有：与我同行的哆啦A梦2 / 机器猫：伴我同行2 / 小叮当：伴我同行2 / Stand by Me Doraemon 2 / Doraemon 3D: Stand by Me 2。
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