En Nemo és un petit peixet fill únic. Va ser capturat a la gran barrera d’esculls australiana on vivia amb el seu protector pare. Ara es troba en una petita peixera en la consulta d’un dentista de Sidney. Des de llavors el seu pare va emprendre una llarga recerca per trobar pistes que el duguin a recuperar al seu fill. En el camí se li uneix un peix de poca memòria anomenat Dory. Els dos junts han de superar nombrosos problemes.
Mentre, Nemo fa una gran amistat amb els peixos que habiten dintre de la peixera i junts planegen escapar i tornar a la mar.