Pagājis pusgads kopš filmā "Meklējot Nemo" atainotajiem notikumiem. Nemo draudzene Dorija, kurai ir regulāri atmiņas traucējumi, negaidīti atceras savu bērnību un to, ka kādreiz ir bijusi šķirta no vecākiem. Nolēmusi atrast savu ģimeni, Dorija dodas piedzīvojumiem bagātā ceļojumā uz Jūras floras un faunas institūtu, kura laikā iepazīst jaunus draugus - astoņkāji Henku, vali Beiliju un vaļhaizivi Cerību.