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：达格玛拉·多敏齐克 米歇尔·波克 马修·莫迪恩 卡梅隆·莫纳汉 史蒂芬·朗 贝拉·哈德森 艾玛·肯尼 安娜·奥多诺霍 塔尼娅·弗兰克斯 克莱德·巴尔多 纳吉拉·赛义德 基思·伦道夫·史密斯 丹·多明格斯 弗洛伦西娅·洛扎诺 露比·莫迪恩 卡罗琳·鲍伊姆勒 克里斯蒂娜·普马列加 特蕾西·索恩 莱拉·罗宾斯 张欣迪 戴尔·索尔斯 詹妮弗·多尔·怀特 布莱恩·戴克斯特拉 安德鲁·加曼 迈克尔·劳伦斯 斯特吉斯·华
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