Disney-Pixar le da nuevamente la bienvenida a Dory, la olvidadiza pez cirujano quien se encuentra viviendo felizmente en el arrecife, junto a Nemo y Marlín. Cuando Dory repentinamente recuerda que tiene una familia en algún lugar que puede estar buscándola, el trio parte en una aventura a través del océano hacia el prestigioso Instituto de la Vida marina, un centro de rehabilitación y acuario en California. En un esfuerzo por encontrar a su mama y papa, Dory recluta la ayuda de tres de los residentes más intrigantes del Instituto; Bailey, una ballena beluga que está convencida de que ha perdido sus habilidades de ecolocalización; y Destiny, un tiburón ballena miope. Navegando hábilmente a través de las complejas aguas del Instituto de la Vida Marina, Dory y sus amigos descubren la magia de los defectos, las amistades y la familia.