니모를 찾고 1년이 흘렀다. 말린, 니모 부자와 그들의 가족 같은 친구 도리는 산호초에서 평온한 일상을 보낸다. 심각한 단기기억상실증으로 과거에 대한 기억이 없는 도리는 어느 날 빠르게 지나가는 가오리떼를 보고 부모에게서 급물살 훈련을 받던 기억을 떠올린다. 캘리포니아 모로베이의 보석이라는 지명을 비롯해 고향과 가족에 관한 기억들도 불쑥 떠오르기 시작한다. 이름도, 모습도 제대로 기억하지 못하지만 부모가 어디선가 자신을 기다리고 있을 거라 생각한 도리는 그들을 찾아 떠나기로 한다. 가족과 떨어져 지내는 아픔이 뭔지 아는 말린 부자는 두말없이 도리를 따라나선다.