2002年的夏天，北海道大学撞击坑形貌学研究生水泽惠（竹内结子 饰）毕业在即，她听取了宇宙科学研究所对外协力室室长的场泰弘（西田敏行 饰）关于外太空卫星的演讲后分外兴奋，而她的见解与学识也引起了的场的

大家最喜爱的、健忘的多莉回来了！这次她将与好朋友尼莫与马林一起，寻找她的神秘过去和她遗失的家庭。她能记起来什么？她的父母是谁？还有，她是从哪儿学会了说鲸语？多莉与马林、尼莫一起开启了这场改变“鱼”生的大冒险，穿越大洋至加州著名的海洋生物研究所。 在这里，多莉获得了三位有趣居民的鼎力支持：一只脾气暴躁、经常让研究所雇员找得团团转的章鱼汉克；一头坚信自己的生物声呐技能出问题了的白鲸贝利；以及一头严重近视眼的鲸鲨运儿。当多莉和朋友们在研究所错综复杂的内部水道中辗转前行时，她也逐渐对友谊、亲情和家庭的奥义有了更深

在遥远的未知的类地行星上，有着类似于地球的文明存在。但和地球不同，居住在这颗行星上的生物多种多样。受上级领导指派，摄影怪来到凯旋路第四居民研究管理司拍摄一部内部参考资料片。研究所工作人员小史负责接待工作。刚一到，就遇到了一场工作人员和上访群众之间的争执。令人十分惊异的是，“上访群众”竟然是一个百年行尸，而工作人员则是有道法的道士。原来，研究所所处的凯旋路小区是一个特殊的地方，当地居住着的居民还有许多异类。在拍摄期间，小史发现了一个严重失血、衣冠不整的失忆女生。她明明是人，身上却有浓厚妖气。她被取名为小忆，