Дорі, риба породи «блакитний хірург», подруга Немо, у пошуках якого вона допомогла Марліну. Тепер їхня родина возз'єдналася, а Дорі живе на самоті, без батьків. Рибці заважають постійні провали у пам'яті. Лише нещодавно вона стала згадувати події свого дитинства. Дорі твердо вирішує вирушити в подорож, у якій Немо та Марлін супроводжуватимуть її. Герої пливуть до Каліфорнії за допомогою глибоководних течій. Там знаходиться Інститут океанічних досліджень Морро Бей — остання зачіпка у пошуках сім'ї Дорі. У дорозі команда стикається з різними небезпеками і знаходить нових друзів. Щоразу Дорі згадує все більше, не втрачаючи надії знайти свою сім'ю...