「ファインディング・ニモ」の奇跡の冒険から１年後。カクレクマノミのニモの親友で、何でもすぐに忘れてしまう、忘れんぼうのドリーがただひとつ忘れなかったのは《家族の思い出》。「今度は僕がドリーを助けるよ」、ニモと父マーリン、そしてカメのクラッシュに支えられて、ドリーの家族を探す感動の冒険が始まった！唯一の手がかりは＜カリフォルニア州モロ・ベイの宝石＞。ドリーたちがパパやママを探してたどり着いた先は、海の生き物にとっての禁断の場所＝《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いったいどこに？そして、ドリーはニモやマーリンから別れて行ってしまうのか？