یک سال پس از وقایع «در جستجوی نِمو»، دوری که یک جراح ماهیِ آبی است در بزرگ کردن نِمو به پدرش مارلین کمک می کند. یک روز ناگهان دوری خانواده اش را به خاطر می آورد و درصدد یافتن آنها برمی آید؛ مارلین و نِمو هم با او همراه می شوند. آنها سوار بر جریان آب، خود را به کالیفرنیا می رسانند ولی با ماهی اسکویید غول آسایی مواجه می شوند که چیزی نمانده نِمو را قورت بدهد. مارلین با طعنه ای، دوری را می رنجاند. دوری به تنهایی خود را به سطح آب می رساند ولی در یک زباله ی پلاستیکی گیر می کند. داوطلبان "انستیتوی زندگی آبی" نجاتش می دهند و نشانه گذاری اش می کنند تا به آکواریومی در کلیولند فرستاده شود. دوری با اختاپوس هفت پای غرغرویی به نام هنک دیدار می کند که ماندن در این فضای محدود ولی امن را به اقیانوس پرمخاطره ترجیح می دهد و در ازای دریافت نشانه ی دوری می پذیرد به او در یافتن والدینش کمک کند. در این میان، مارلین و نِمو برای نجات دادن دوری از انستیتوی آبی، خود را به آنجا می رسانند. دیدارها و نشانه های جدیدی باعث می شوند دوری چیزهای بیشتری از از گذشته اش به یاد بیاورد؛ از جمله درباره ی دلایل جدایی اش از خانواده.....