Dory, la simpática pez azul con arduos problemas de memoria es la protagonista de esta nueva aventura en el océano. En su nueva vida en el arrecife con Marlin y Nemo, a Dory súbitamente le llegan a la memoria recuerdos de su niñez. Al recordar detalles de la vida con su familia, la desmemoriada pez azul va a decidir emprender un viaje en pos de sus seres queridos. ¿El inconveniente? Puesto que que la corta memoria de Dory no va a facilitar mucho la investigación…
Siguiendo sus recién recuperados recuerdos, la amena pez azul con memoria en un corto plazo comenzará un viaje cara a la costa Californiana. Va a llegar entonces al Instituto de Biología Marina de California, un centro de rehabilitación para la vida marina. Dory va a conocer allá a Bailey, una ballena beluga blanca, Destiny, un tiburón ballena, y Hank el pulpo. Sus nuevos compañeros le asistirán a localizar a sus progenitores perdidos y a descubrir el auténtico significado de la familia.
