あらすじ: 短期記憶喪失に悩むドリー (エレン・デジェネレスの声) にも素晴らしい家族がいますが、一連の事故と愛想の良さが両親から離れ離れになってしまいました。長年にわたり、ドリーはカクレクマノミの親子マーリン（声：アルバート・ブルックス）とニモ（声：ヘイデン・ローレンス）に出会い、彼らとともに前例のない冒険を経験しました。静かな日々の中で、ドリーの心に突然幼少期の記憶の断片が浮かび上がり、両親を捜す旅に出る。今回、海洋生物学博物館に来た彼女は、海に戻るつもりのないタコのハンク（声：エド・オニール）と幼馴染のジンベエザメのラック（声：ケイトリン・オルソン）に出会った。記憶の中の手がかりを追って、彼女は両親にどんどん近づいていった。しかし、その過程でマリン親子とは離ればなれになってしまう。友情と家族の不屈の精神が、この小さな子供たちを困難や危険に関係なく粘り強くさせます...