大雄捡回了一棵小树苗，为了能养在家中，大雄用哆啦A梦的植物自动化液令树苗获得了运动和思考能力，称其为树小子。某天，大雄和他的朋友们与树小子在后山正玩得开心，突然被一个神秘的UFO带走，来到了宇宙的植物圣地植物星。大雄等人被带到植物星的一个会议上，莉蕾公主和其手下希拉提出因为地球不断受到污染，使得绿色植物急速消失，于是他们准备使用传说中的绿巨人将地球上的人类消灭，以拯救植物，树小子就是启动绿巨人的核心。植物星的大长老劝止未果，将绿之心交给了树小子，因为他相信树小子具有爱心，哪怕真的变成了绿巨人也不会去毁灭人类。大雄等人回到地球，发现这里的一切已经完全被植物覆盖。然而由于他们在被UFO吸走的瞬间，哆啦A梦的时间停止器从百宝袋中掉下来并启动，地球上的时间已经静止，所以这次破坏并没有成功。希拉发现这个问题后，说服莉蕾公主立即让绿巨人苏醒过来，开始攻击一切。在大雄与觉醒的植物星人的协力下，绿巨人终于平息下来。在第二次绿色会议上,莉蕾公主许诺给地球人时间去恢复被破坏的环境，而树小子也跟着他们一起离开了地球,到遥远的宇宙去了。