Фильм начинается с воспоминаний Дори — молодой рыбы-хирурга, страдающей кратковременной потерей памяти. В детстве она случайно отбилась от родителей Дженни и Чарли, которые учили её справляться с недугом. Спустя год после событий «В поисках Немо» Дори внезапно вспоминает фрагменты прошлого. Это подталкивает её отправиться на поиски семьи.
Вместе с Марлином и Немо Дори плывёт к Калифорнийскому институту морской жизни. По пути они попадают в стаю медуз, теряют друг друга, но воссоединяются благодаря помощи черепахи Судьбоносного. Дори оказывается в дренажной трубе, ведущей в институт, где её ловят сотрудники.
В институте Дори знакомится с семируким осьминогом Хэнком, который соглашается помочь ей найти родителей в обмен на её бирку. Вместе они перемещаются по лабораториям, избегая контактов с людьми. Тем временем Марлин и Немо с помощью кита-белухи Бейли и тюленя Флэка ищут Дори.
Вспоминая детали, Дори понимает, что родители создали из ракушек путь к родному дому. Она находит их старый район, но он заброшен. Расстроенная, она попадает в аквариум с акулой Судьбой. Марлин и Немо спасают её, а Хэнк, изменив планы, возвращает Дори бирку.
Герои узнают, что родители Дори живы: они десятилетиями выкладывали ракушечные дорожки, надеясь на её возвращение. В финале Дори воссоединяется с семьёй. Хэнк остаётся в океане, а институт закрывает программу отлова диких животных.
Вместе с Марлином и Немо Дори плывёт к Калифорнийскому институту морской жизни. По пути они попадают в стаю медуз, теряют друг друга, но воссоединяются благодаря помощи черепахи Судьбоносного. Дори оказывается в дренажной трубе, ведущей в институт, где её ловят сотрудники.
В институте Дори знакомится с семируким осьминогом Хэнком, который соглашается помочь ей найти родителей в обмен на её бирку. Вместе они перемещаются по лабораториям, избегая контактов с людьми. Тем временем Марлин и Немо с помощью кита-белухи Бейли и тюленя Флэка ищут Дори.
Вспоминая детали, Дори понимает, что родители создали из ракушек путь к родному дому. Она находит их старый район, но он заброшен. Расстроенная, она попадает в аквариум с акулой Судьбой. Марлин и Немо спасают её, а Хэнк, изменив планы, возвращает Дори бирку.
Герои узнают, что родители Дори живы: они десятилетиями выкладывали ракушечные дорожки, надеясь на её возвращение. В финале Дори воссоединяется с семьёй. Хэнк остаётся в океане, а институт закрывает программу отлова диких животных.
