מרלין (אלברט ברוקס) הוא דג ליצן ביישן שמבלה את ימיו בהגנה קפדנית על בנו הקטן, נמו (אלכסנדר גאולד). כשהוא נלכד בידי צוללן ונלקח לסידני, מרלין יוצא למסע מסוכן ומלא אתגרים במטרה למצוא את נמו ולהחזירו הביתה. נמו, שנמצא במיכל דגים במרפאת שיניים, מתמודד עם רצון עז לברוח ולחזור לים הפתוח, למרות הסכנות הרבות שמקיפות אותו. במהלך המסע, מרלין פוגש דגים שונים, ביניהם דורי (אלן דג'נרס), דג עם זיכרון קצר, שעוזרת לו להתגבר על הפחדים והספקות שלו. יחד הם חוצים מרחקים עצומים, מתמודדים עם זרמים חזקים, טורפים וקשיים רבים, כשהמטרה ברורה: לאחד את המשפחה ולהחזיר את נמו הביתה בשלום. במקביל, נמו במיכל המרפאה מנסה לתכנן את בריחתו, תוך כדי יצירת קשרים עם דגים אחרים כמו גיל (וילם דפו) ובלואט (בראד גארט), שמסייעים לו להתמודד עם המצב הלא פשוט. הסרט מתאר את הקשר העמוק בין אב לבנו, את ההתמודדות עם פחדים ואת החשיבות של אמונה ואומץ. מרלין לומד להעז ולסמוך על עצמו, בעוד שנמו מגלה את כוחו ואת הרצון העצמאי שלו לחקור את העולם. המסע המפרך של מרלין מחבר בין שני עולמות שונים ומדגים עד כמה האהבה המשפחתית יכולה להניע ולשנות חיים. בסופו של דבר, המאבק למצוא ולהציל את נמו הופך לסיפור על גדילה, אמון והתגברות על מכשולים, כשהגורל של המשפחה תלוי בהחלטותיהם ואומץ ליבם.
