2012年1月8日から29日まで全国7箇所のイオンで行われたイベントで、各地区で劇中のドードー鳥の声のアフレコ録音に参加できる企画が行われた。
月刊コロコロコミック2011年11月号よりむぎわらしんたろうによる同作の大長編ドラえもんが連載された。むぎわらが大長編の執筆を担当するのは『のび太の太陽王伝説』以来11年ぶりである。大長編と劇場版では結末など、細かいところで差異がある。
パパに買ってもらったカブトムシ（カブ太）が虫相撲に負けてしまった。そこでのび太はドラえもん・ドラミに頼み込み、300年前のニュージーランドからもっと大きなカブトムシを取ろうとするが誤ってジャイアントモアを捕まえてしまった。元の場所に戻したらきっと絶滅してしまうと思ったのび太はドラミに頼んで絶滅動物を保護する奇跡の島・ベレーガモンド島を見つけてもらう。しかしベレーガモンド島で絶滅動物の研究をしているケリー博士の助手ゴンスケは手違いで1980年の時代からのび太そっくりの少年を連れて行ってしまうのであった。一方、のび太はカブ太に代わりベレーガモンド島から無断で持ち帰ったカブトムシを使って虫相撲に勝つ。それを追ってきたゴンスケに、しずか・ジャイアン・スネ夫と共にベレーガモンド島へ強制連行される。ここから、ドラえもんたちの冒険が繰り広げられる。
2012年12月31日放送のスペシャル『大みそかだよ!ドラえもん』にて地上波初放送。第2期では初めて公開された年内に地上波で放送されることになる。その為、翌年の映画公開記念の前日には『ドラえもん のび太の新魔界大冒険　〜7人の魔法使い〜』が同じく第2期では初となる2度目の放送がされた。
全国359スクリーンで公開され、2012年3月3、4日の初日2日間で興収5億5,261万6,950円、動員48万5,465人になり映画観客動員ランキング（興行通信社調べ）で初登場第1位となった。またぴあ初日満足度ランキング（ぴあ映画生活調べ）でも第1位となっている。公開第2週も9日間の累計動員は94万2,716人、興収は10億6,871万400円、公開第3週で累計動員100万人を突破、公開第4週で累計興収は20億4,350万6,400円、累計動員は182万2,280人、公開第5週で累計興収は25億円、累計動員は250万人を突破し5週連続首位となった。5週連続首位は2005年以降の映画シリーズでは『ドラえもん のび太の人魚大海戦』を超える歴代最高となる。最終興行成績は36億2,000万円を記録し、これは、声優陣を一新してからの新シリーズ最高記録だった2007年の『ドラえもん のび太の新魔界大冒険 〜7人の魔法使い〜』（最終興収35億4,000万円）を更新する記録となった。
第2期映画シリーズでは恒例となっているエンドロール後のおまけ映像は、鈴が消えて大騒ぎをするドラえもんと探偵姿になったのび太が登場し、ひみつ道具で画面が埋め尽くされるというもの。その後、『ドラえもん のび太のひみつ道具博物館』であることが正式に発表された。脚本は引き続き清水東が担当し、監督は寺本幸代が務める。
捜査官たちは当初、ロジャーズたちの殺害には2人の男が関与していると考えていた。この仮説はUnsolved Mysteriesの1991年のエピソードでも再現されていた。この仮説はチャンドラーが逮捕されたときに退けられた。第2の犯人がいるという証拠はこれまで浮上しなかった。ただし、チャンドラーとかつて刑務所で同じ房にいた人物は、チャンドラーが第2の犯人について言及していたと主張している。その人物は第2の男の身元を知っていると主張しているが、誰かは明かそうとしなかった。第2の犯人がいるという仮説は、チャンドラーが旅行に来た2人のカナダ人女性を手にかけようとしたときの手口からも支持されていない。チャンドラーは標的が複数名いるときも単身で接触しようとした。ハル・ロジャーズの兄弟であるジョン (英: John) も、ロジャーズたちが殺害されたときに強姦罪で刑務所で服役していたにもかかわらず、被疑者と考えられていた。警察は強姦被害の申立ての調査の際にジョン・ロジャーズの犯行の可能性を見出していた。ジョンがハルの17歳の娘に性的暴行を加えていたことを示唆する証拠があった。しかし、娘が証言を拒んだことにより、ジョンへの性的暴行の告発は撤回された。セントピーターズバーグ・タイムズは、ジョンがロジャーズたちが殺害された1ヶ月前にタンパの近くの両親の所有地を訪れていた際に、ロジャーズたちの殺害を計画した可能性があると報じた。しかし、警察はジョンが殺し屋を雇うことができなかったこと、ジョンに共犯者がいなかったこと、ロジャーズの娘たちが旅行する時期を知りえなかったことを立証し、ジョンを被疑者から除外した。ハル・ロジャーズも被疑者と考えられていた。ジョンが自分の娘に性的虐待を行ったと知りながら、ジョンの保釈金を払ったためである。後に、ハルは家族に保釈金を払うことを約束していたと語り、その約束を撤回するつもりがなかったと述べた。フロリダとオハイオの捜査官たちは、ハル・ロジャーズが妻と娘の失踪の際に自身の銀行口座から7千ドルを引き出していたことを見出した。ハルはその理由を説明できた。ハルは妻と娘の死を知らされる前、その金を使って妻と娘を捜索するつもりだったのである。捜査官たちは、ハル・ロジャーズがその期間中にオハイオ州から出ていないことを決定的に証明した。17歳の娘が強姦された事件と、地元住民によるゴシップが、ロジャーズたちがフロリダへ旅行に行った理由の1つだった。ロジャーズたちはこの一件から距離を置きたかったのである。