在大堡礁的海底，心爱的儿子突然生死未卜的消息，对于鱼爸爸玛林来说却无异于晴天霹雳。尽管胆小怕事，如今为了救回心爱的孩子，玛林也就只有豁出去了。它决心跟上澳洲洋流，踏上寻找自己儿子的漫漫征程。
虽说是已下定决心，但这并不代表玛林可以在一夜之间抛弃自己怯懦的性格。途中与大白鲨布鲁斯的几次惊险追逐，很快便令它萌生退意，险些使父子重聚的希望化为泡影。但幸运的是，玛林遇到了来自撒马力亚的蓝唐王鱼多莉。多莉是一只热心助人、胸怀宽广的大鱼。虽然严重的健忘症常常搞得玛林哭笑不得，但是有多莉在身边做伴，却也渐渐令玛林明白了如何用勇气与爱战胜自己内心的恐惧，也懂得了一生中有一些事情的确是值得自己去冒险去努力的道理。
茫茫的大海充满了凶险，鱼类们也得互相帮助才能逃脱险境。当捕鱼网捕了整整一袋鱼时，尼莫和马林在一旁指点鱼们往下游。奇迹发生了，鱼网不断往下沉，机器失控，船身倾斜。鱼网终于破了，鱼儿游回大海获得成功。
就这样，两条鱼在辽阔的太平洋上的冒险使它们交到了形形色色的朋友，也遭遇了各式各样的危机。而鱼爸爸玛林也终于克服万难，与儿子团聚并安全地回到了自己的家乡。过去那个让自己儿子都瞧不起的胆小鬼玛林，经过这次的考验后成为儿子眼中真正的英雄!一场亲情团聚的大戏，就此在充满泪水的眼睛中落下了帷幕。
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