STAND BY ME DORAEMON 2 kembali mengajak KLovers larut dalam kisah emosional Nobita dan Doraemon dengan sentuhan nostalgia yang lebih dalam. Film ini menghadirkan pengisi suara Wasabi Mizuta, Megumi Ōhara, Yumi Kakazu, dan Tomokazu Seki, yang menghidupkan karakter ikonik Doraemon, Nobita, Shizuka, dan kawan kawan.

Cerita dibuka di masa depan, sehari sebelum pernikahan Nobita dan Shizuka, ketika Nobita dewasa justru terlihat ragu dan gelisah menghadapi momen terpenting dalam hidupnya.

Kegalauan itu berlanjut ke masa kini, saat Nobita dimarahi ibunya karena nilai ujian dan mulai mempertanyakan jati dirinya. Di tengah kebingungan, ia menemukan boneka beruang pemberian mendiang neneknya, yang membangkitkan kerinduan mendalam.

Keinginan Nobita untuk bertemu sang nenek akhirnya terwujud berkat Doraemon, meski perjalanan ke masa lalu membawa konsekuensi besar. Nobita bertemu versi kecil dirinya dan kembali merasakan kasih sayang nenek yang tulus, hingga sang nenek mengungkap keinginannya melihat calon istri Nobita di masa depan.

Masalah muncul ketika mereka menyadari Nobita dewasa menghilang dari hari pernikahannya. Nobita masa kini pun terpaksa menggantikan perannya di upacara pernikahan, namun ketakutan membuatnya kabur di tengah acara.

Usaha mencari Nobita dewasa semakin rumit saat mesin waktu menghilang, memaksa Doraemon menggunakan alat alat unik untuk menelusuri jejaknya. Pertemuan dua Nobita membuka luka batin, penyesalan, dan keraguan akan diri sendiri, hingga sebuah kejadian pertukaran tubuh memberi pelajaran berharga tentang keberanian, persahabatan, dan cinta.

Pada akhirnya, Nobita belajar menerima dirinya, memahami alasan Shizuka mencintainya, serta menemukan makna namanya sendiri melalui perjalanan waktu yang menyentuh hati.