L'histoire en quelques lignes...
Dory, un poisson chirurgien bleu, est séparée de ses parents alors qu'elle n'est encore qu'une enfant. En grandissant, Dory les cherche en vain, puis les oublie à cause de ses troubles de la mémoire immédiate. Dans un flashback du Monde de Nemo, elle rencontre accidentellement Marin, un poisson-clown qui cherche son fils Nemo.
L'histoire se déroule un an après les événements du premier film. Dory vit maintenant dans le récif de Marin et Nemo. Un jour, elle a une vision et se souvient de ses parents. Elle décide de partir à leur recherche, mais son problème de mémoire la retient. Elle se souvient soudainement qu'ils vivaient dans « le Joyau de la Baie de Morro, en Californie » lorsque Nemo en mentionne le nom.
Marin et Nemo accompagnent Dory dans son voyage. Avec l'aide de Crush la tortue de mer, ils traversent le Courant de Californie et se retrouvent près d'épaves de cargos, où Dory réveille par accident un calmar de Humboldt qui les poursuit et manque de dévorer Nemo. Ils arrivent à coincer le calmar dans un bateau, et Marin admoneste Dory pour les avoir mis en danger. Blessée, Dory voyage jusqu'à la surface pour chercher de l'aide, où elle est capturée par des membres de l'Institut de la vie marine...
