Berawal dari Nobita yang menemukan sebuah bayi pohon dan membawa pulang ke rumahnya. Dengan bantuan alat Doraemon, bayi pohon itu akhirnya menjadi hidup dan diberi nama “Kibo” (ki=pohon, bo=anak). Nobita merawat Kibo dengan penuh rasa kasih sayang dan perhatian.

Saat Nobita, Kibo, dan kawan-kawan, pergi ke hutan tempat ditemukannya Kibo, mereka menemukan sebuah benda aneh berwarna ungu. Benda itu mengeluarkan cairan kehijauan dan menghisap mereka ke sebuah lubang hitam. Saat itu salah satu alat ajaib milik Doraemon terjatuh, yaitu ‘Alat Penghenti Waktu’ dan aktif.

Sadar mereka telah berada di sebuah planet dimana semua alien tumbuhan (seluruh planet) berkumpul dan dapat berkomunikasi layaknya manusia. Di dalam rapat penghijauan, Pemimpin Negeri Hijau, Putri Rire, berpidato tentang tanaman di bumi yang semakin lama semakin habis.

Shiira, penasehat kerajaan, menangkap Kibo untuk dijadikan alat penting dalam misi penghancuran Bumi. Tanpa menyerah, Nobita berhasil menyelamatkan Kibo dan Bumi. Para alien tumbuhan sadar bahwa kemarahan dan keinginan balas dendam hanya akan membawa kehancuran.