Depuis la mort de sa femme, Marin, un poisson-clown, est très protecteur envers son fils Nemo. Celui-ci pourtant n'hésite pas à s'approcher d'une barque sans faire attention au plongeur qui va le capturer. Marin, accompagné de Dory, un poisson à la mémoire défaillante, vont braver l'océan, à la recherche de Nemo.
Dory se met à avoir des souvenirs de son enfance. Elle décide de retrouver sa famille et s'en va dans un institut océanique où elle va faire la rencontre d'Hank, une pieuvre qui va la guider dans son aventure.
