Chú mèo máy màu xanh này đến từ thế kỷ 22, được gửi về quá khứ để giúp Nobita – một cậu bé hậu đậu, nhút nhát và hay gặp rắc rối – thay đổi tương lai. Doraemon sở hữu một chiếc túi thần kỳ với hàng trăm bảo bối hiện đại như chong chóng tre, cánh cửa thần kỳ, … giúp Nobita vượt qua những khó khăn hàng ngày. Món yêu thích nhất là bánh rán và rất sợ chuột.

Nobita là  một cậu bé lớp 5 hậu đậu, lười học, hay ngủ gật và thường bị điểm kém. Cậu rất vụng về, hay bị bạn bè trêu chọc, đặc biệt là Chaien và Suneo. Dù vậy, Nobita có tấm lòng tốt, giàu tình cảm và luôn quan tâm đến người khác. Nhờ sự giúp đỡ của Doraemon và những bảo bối từ tương lai, Nobita dần học cách vượt qua khó khăn và trưởng thành hơn. 

Cô bé học giỏi, dịu dàng, lễ phép và rất tốt bụng. Cô rất thích tắm, chơi violin, làm bánh và luôn sẵn lòng giúp đỡ bạn bè. Shizuka là hình mẫu "con ngoan trò giỏi" và là người mà Nobita thầm yêu. Trong tương lai, Shizuka sẽ trở thành vợ của Nobita theo đúng kế hoạch mà Doraemon hướng đến. 

Được biết đến là cậu bé giàu có, láu cá và hay khoe khoang. Cậu thường xuyên khoe đồ chơi, quần áo đẹp, các chuyến đi chơi sang chảnh để làm bạn bè ghen tị, đặc biệt là Nobita. Suneo hay đi cùng Chaien và thường bắt nạt Nobita, nhưng khi gặp chuyện nguy hiểm thì lại rất nhát gan. Tuy nhiên, đôi khi Suneo cũng thể hiện sự tốt bụng và biết quan tâm đến bạn bè. 

Thường được gọi là Chaien, nổi tiếng với thân hình to lớn, tính cách nóng nảy và hay bắt nạt bạn bè. Chaien rất thích ca hát, nhưng hát cực kỳ dở, tuy nhiên vẫn thường tổ chức các buổi “hát miễn cưỡng” bắt mọi người nghe. Dù hay hung dữ, Chaien đôi lúc cũng thể hiện sự trung thành, dũng cảm và quan tâm đến bạn bè, đặc biệt khi cả nhóm gặp nguy hiểm. 

Các nhân vật phụ trong truyện Doraemon là những người xung quanh Doraemon và Nobita, tuy không xuất hiện thường xuyên nhưng góp phần quan trọng trong việc xây dựng nội dung truyện. 

Các nhân vật phụ trong truyện Doraemon là những người xung quanh Doraemon và Nobita, tuy không xuất hiện thường xuyên nhưng góp phần quan trọng trong việc xây dựng nội dung truyện.