《海底总动员2》的故事发生在尼莫与父亲团聚的六个月之后，主角换成了爱唠叨的多莉。记忆力短暂的她原本生活得很愉快，但一次事故让她重新记起了之前的家人和朋友，于是决定重新启程寻找原来的自己。马林和尼莫两父子一路陪伴她，一行人又展开了新一轮的海底冒险之旅。
影片将于2016年6月17日在北美上映。