Дори - добродушная синяя рыбка, страдающая провалами в памяти, которая живёт среди обитателей Большого Барьерного рифа вместе со своими друзьями Марлином и Немо. Однажды её начинают посещать воспоминания о родителях, которых она потеряла ещё в детстве. Решив найти свою семью, Дори отправляется в далёкое путешествие через океан. Поиски приводят её в крупный морской исследовательский центр, где ей предстоит встретить новых друзей, столкнуться с опасностями и узнать правду о своём прошлом. Пока Дори пытается найти родителей и не потеряться самой, Марлин и Немо делают всё возможное, чтобы помочь ей вернуться домой.