オーストラリアのグレート・バリアリーフ。イソギンチャクの新居に住むマーリンと妻のコーラルは、やがて孵化する400個の卵を守りながら幸福にひたっていた。その時突然、凶暴なバラクーダが彼らに襲い掛かる。マーリンは気を失い、気がついたときにはコーラルの姿もなかった…。そんな中、たった一つだけ、傷つきながらも助かった卵があった。マーリンはこの子に“ニモ”と名づけ、「お前だけは何があっても守り抜く」と誓う。ニモは元気に成長していくが、ある日、人間のダイバーにさらわれてしまう。マーリンは陽気なナンヨウハギ、ドリーの助けを借りて、ニモを取り戻す旅へ出る……。