ドラえもん ぼく、桃太郎のなんなのさ

のび太は夏休みの宿題で、自分の町の歴史を調べることになった。ドラえもんの力を借りて、ひみつ道具「タイムカメラ」を使い、さまざまな時代の町の様子を写真に収めていく。ところが、最後に写った一枚には、驚いたことに、宝を積んだ荷車を引く伝説の英雄・桃太郎の姿があった。

その後、のび太のママは、侍の格好をした人物が写る古い写真を持つ外国人と出会う。その写真に写っているのは、なんと桃太郎にそっくりだった。その男性は、写真の謎を解き明かすために日本へやって来たのだ。興味を持ったのび太は、桃太郎が実在したかもしれないと考え、ドラえもんや仲間たちとともに過去へと向かい、謎を解き明かそうとする。