Marin est un poisson-clown très papa-poule, qui mène une existence paisible avec son fils unique, Nemo, le long de la grande barrière de corail australienne. Quand Némo est capturé par un plongeur, son père s'engage dans un immense périple à travers tout l'océan. Avec l'aide de Dory, un poisson-chirurgien très serviable mais un rien amnésique, Marin va remuer ciel et mer pour retrouver la trace de son fils...