Sechs Monate nach den Ereignissen aus „Findet Nemo“, in welcher die Clownfisch-Familie um Papa Marlin und Sohn Nemo mit seiner Glücksflosse zueinander gefunden haben, hat es sich auch Paletten-Doktorfisch-Dame Dorie im Korallenriff pudelwohl eingerichtet. Leider leidet sie noch immer an ihrem Kurzzeitgedächtnis, doch dank ihrer neuen Freunde kann sie sich immer häufiger und länger an Dinge erinnern. Eines Tages ereilt sie ein Geistesblitz: Was ist eigentlich aus ihrer Familie geworden? Könnten diese gar im entfernten Kalifornien wohnen? Gemeinsam mit Nemo und Marlin macht sie sich auf den langen Weg einmal quer durch den Pazifik an die amerikanische Westküste. Auf der Suche nach ihren Eltern trifft sie dabei auf so manch skurrile neue Freunde: Oktopus Hank hat nur sieben Tentakel, Walhaidame Destiny leidet an extremer Kurzsichtigkeit, während ihr guter Nachbar Beluga Bailey glaubt, sein Echolot funktioniere nicht. Und dann wären da noch die beiden Seelöwen Smutje und Boje sowie Seetaucher-Dame Becky, die sich in Marlin verguckt. Werden sie Dories Eltern im kalifornischen Aquarium treffen? Und was heißt es eigentlich genau eine
Familie zu sein?