Ambientada no Instituto de Biologia Marinha da Califórnia, a trama revelará que autora da filosófica frase "Continue a nadar" nasceu e foi criada nesse complexo de reabilitação de seres aquáticos, mas foi liberada para o oceano ainda jovem.
A produção é dirigida por Andrew Stanton (Procurando Nemo, Wall-E). Nemo, dublado pela atriz e apresentadora Ellen DeGeneres; seu pai Marlin, o neurótico peixe-palhaço interpretado pelo ator Albert Brooks; e toda a gangue do aquário estão de volta na animação
A história conta ainda com novos personagens, como leões marinhos e baleias. Destaque para o polvo Hank, cuja voz é emprestada pelo ator Ed O;Neill.