《海底总动员》故事中在美丽的海洋世界里，住着幸福的小丑鱼夫妇和他们即将出生的孩子们。一场灾难突然降临，他们遭到天敌的袭击，只有丈夫马林和唯一的孩子尼莫幸存下来，从此父子俩相依为命。爸爸马林非常疼爱尼莫，总担心他出事，可是尼莫上学的第一天就出事了，他被人类抓走了。马林开始了漫长的寻子之路，一路上经历了诸多波折，也结交到形形色色的朋友。尼莫被人类放进了鱼缸里，但他没有放弃希望，一直在为回归大海而努力。

一条名叫尼莫的小丑鱼在被潜水员捞起带走后，和一群滑稽古怪的热带鱼生活在鱼缸里。勇敢的尼莫和他的朋友一直在策划着逃生之计。与此同时，他的爸爸马林也正千辛万苦地寻找着儿子——一路上遇到了饥饿的鲨鱼、吓人的琵琶鱼，还有一条巨大的鲸鱼！