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：小野大辅 坂本真绫 诹访部顺一 福山润 大桥贤一郎 杉山纪彰 田村由香里 山下诚一郎 田中敦子 中田让治 石川界人 铃木达央 寺岛拓笃 木村良平 前野智昭 游佐浩二 朴璐美 东地宏树 梶裕贵 加藤英美里 藤村俊二 濑田宏美 宫本茉奈 花藤莲 增元拓也 榊孝辅 今村一志洋 野坂尚也 阿部薮一 佐原诚 有村百惠 伊波奈奈 君岛哲 工藤雅久 高宫彩织 堤义光 西乡彩香 林翔太 平丸拓实 福原克己 真木骏一 真中琴与 峰晃弘 弓原健史 渡边奏人
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演员：罗伯·施奈德 海瑟·格拉汉姆 郑肯 科尔姆·米尼 洛雷塔·迪瓦恩 加布里埃尔·伊格莱西亚斯 迈克尔·麦克埃尔哈顿 比尔·奈伊 杰斯·哈梅尔 扎克瑞·戈登 查尔斯·阿德勒 珍妮特·瓦尼 基思·弗格森 黛比·德里贝里 莎乐美·延斯
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