In de kleurrijke en warme tropische wateren van het Great Barrier Reef leeft een clownvis genaamd Marlin veilig en veilig verscholen in een rustige doodlopende straat met zijn enige zoon, Nemo. Bang voor de oceaan en zijn onvoorspelbare risico’s, worstelt hij met het beschermen van zijn zoon. Nemo, net als alle jonge vissen, is gierig om het mysterieuze rif te verkennen. Wanneer Nemo onverwacht ver van huis wordt gehaald en in een tandartspraktijk vissenreservoir terechtkomt, vindt Marlin zichzelf de onwaarschijnlijke held op een epische reis om zijn zoon te redden. In zijn zoektocht krijgt Marlin gezelschap van een goede Samaritaan genaamd Dory, een regal blue tang-vis met het slechtste korte-termijn geheugen en het grootste hart in de hele oceaan. Terwijl de twee vissen verder reizen en tal van gevaren tegenkomen, dwingt Dory’s optimisme Marlin voortdurend om het lef te hebben risico’s te nemen en zijn angsten te overwinnen. Door dit te doen, krijgt Marlin het vermogen om te vertrouwen en te geloven, zoals Dory, dat alles uiteindelijk goed komt. Confronterend met zeemeeuwen, rioolstelsels en zelfs de mens zelf, eindigt de noodlottige scheiding tussen vader en zoon in triomf. En de ooit-enger Marlin wordt een ware held in de ogen van zijn zoon, en van de gehele oceaan.