あの「ファインディング・ニモ」の旅から1年後。カクレクマノミのニモとマーリン親子の大切な友達、忘れんぼうのドリーが突然思い出した家族の記憶—“カリフォルニア州モロ・ベイの宝石”。「今度は僕がドリーを助けるよ」、ニモやマーリンたちに支えられて、ドリーがたどり着いたのは
海の生き物たちにとって禁断の《人間の世界》だった…。そこで、ドリーは7本足のタコのハンクや泳ぎが苦手なジンベイザメのデスティニー、自分に自信がないシロイルカのベイリーなど、個性豊かな新しい仲間たちと出会う。ドリーのパパやママは一体どこに?