患有短期健忘癥的多莉（艾倫·德杰尼勒斯 Ellen DeGeneres 配音）曾經(jīng)也擁有美好的家庭然而一連串的意外讓她與和藹可親的父母失散此去經(jīng)年多莉邂逅了小丑魚(yú)父子馬林（艾伯特·布魯克斯 Albert Brooks 配音）和尼莫（海登·羅蘭斯 Hayden Rolence 配音）與他們經(jīng)歷了前所未有的大冒險(xiǎn)平靜的日子里童年時(shí)期的片段記憶突然闖入多莉的腦海于是她再度踏上尋找父母的旅程這一次她來(lái)到了海洋生物博物館遇到了不打算回到大海的章魚(yú)漢克（艾德·奧尼爾 Ed O'Neill 配音）以及童年時(shí)的朋友鯨鯊運(yùn)兒（凱特琳·奧爾森 Kaitlin Olson 配音）循著記憶中的蛛絲馬跡她離父母越來(lái)越近然而在這一過(guò)程中她又和馬林父子失散了 　　對(duì)友情、親情的執(zhí)著讓這群小家伙無(wú)論千難萬(wàn)險(xiǎn)也要堅(jiān)持到底……