《海底总动员2》依旧是一部讲述小丑鱼父子和多莉在茫茫大海中寻找家园的“公路影片”。故事设定之类的技术性细节，还有很多改动的余地。《海底总动员2》的故事发生在前作的六个月之后，故事的主角依旧是多莉和小丑鱼父子。它们暂时居住在同一片珊瑚礁中，过着平静、安详、普通的生活。可是突然有一天，尼莫和多莉去看蝠鲼的洄游和迁徙。这个场景刺激到了多莉，它想到了自己的家园，于是便和小丑鱼父子一同上了路。