ゴミだらけの裏山から、小さな苗木を拾ってきたのび太。
庭に植えようとしたところをママに見とがめられて困っていたところ、ドラえもんが「植物自動化液」を使って苗木を自分で動けるようにしようと言い出す。液体を苗木にかけて一晩おいたところ、苗木は元気いっぱいの小さな子になっていた！！
のび太は動けるようになった苗木にキー坊と名付けて、弟のようにかわいがる。あるときジャイアンたちと、キー坊と出会った裏山に行くと、急な突風に巻き込まれ、気づいたときには、地球から遠く離れた謎の星にたどり着いていた。

そこは植物たちの住む「緑の星」で、為政者たちは、植物を大事にしない人間と動物を撲滅するため「地球侵略計画」を企てていて･･････！！