Sevimli ve unutkan mavi tang balığı Dori’nin geçmişine dair hatırladığı küçük bir parçanın peşinden çıktığı macerayı konu ediyor. Dori, ailesinin hâlâ onu arıyor olabileceğini fark edince Marlin ve Nemo ile birlikte Kaliforniya’daki Deniz Yaşam Enstitüsü’ne doğru yola çıkar. Amacı, uzun zamandır görmediği anne ve babasını bulmaktır. Bu yolculuk sırasında Dori’nin karşısına ona yardım etmeye çalışan birbirinden ilginç karakterler çıkar. Huysuz ahtapot Hank, yön bulma konusunda sorun yaşadığını düşünen beluga balinası Bailey ve görme problemi bulunan balina köpekbalığı Destiny, Dori’nin arayışında ona eşlik eder. Deniz Yaşam Enstitüsü’nün karmaşık dünyasında ilerleyen Dori, ailesini bulmaya çalışırken dostluğun, dayanışmanın ve aile bağlarının gerçek değerini keşfeder.