患有短期健忘症的多莉（艾伦·德杰尼勒斯 Ellen DeGeneres 配音）曾经也拥有美好的家庭，然而一连串的意外让她与和蔼可亲的父母失散。此去经年，多莉邂逅了小丑鱼父子马林（艾伯特·布鲁克斯 Albert Brooks 配音）和尼莫（海登·罗兰斯 Hayden Rolence 配音），与他们经历了前所未有的大冒险。平静的日子里，童年时期的片段记忆突然闯入多莉的脑海，于是她再度踏上寻找父母的旅程。这一次，她来到了海洋生物博物馆，遇到了不打算回到大海的章鱼汉克（艾德·奥尼尔 Ed O'Neill 配音）以及童年时的朋友鲸鲨运儿（凯特琳·奥尔森 Kaitlin Olson 配音）。循着记忆中的蛛丝马迹，她离父母越来越近。然而在这一过程中，她又和马林父子失散了。 对友情、亲情的执着，让这群小家伙无论千难万险也要坚持到底……
演员：布耐恩·布莱塞得 格伦·克洛斯 明妮·德里弗 托尼·戈德温 奈杰尔·霍桑 兰斯·亨利克森 韦恩·奈特 亚历克斯·D·林兹 罗茜·欧唐内 杰克·安杰尔 约瑟夫·阿什顿 鲍伯·伯根 罗德格尔·邦帕斯 莉莉·柯林斯 凯特·克雷西达 吉姆·卡明斯 Aria Noelle Curzon 詹妮弗·达林 黛比·德里贝里 Patti Deutsch 保罗·伊丁 布莱克·麦克莱弗·尤因 斯科特·马丁·格尔琴 Sam Gifaldi 杰姬·戈诺 麦卡·霍普特曼 Grady Hutt 雪莉·琳恩 丹尼·曼恩 杰森·马斯登 米凯
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演员：塞尔希·洛佩斯 大卫·马赛 瓦莱丽·勒梅西埃 赫拉德·埃尔南德斯 弗朗索瓦·莫雷尔 西尔维娅·佩雷斯·克鲁兹 Emmanuel Vottero Xavier Serrano Thomas Vandenberghe 布鲁诺·索洛 Alain Cauchi Bamar Kane Alba Pujol Sophia Aram
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