這部續集將以第壹部電影中令人難忘的藍唐王魚“多莉”為中心，故事背景設定在上壹部電影故事發生後的1年。導演斯坦頓說，“我們壹直在思考，為什麽在第壹部電影中多莉總是壹個人，所以在續集中，我們想讓她在旅途中找到她深愛的家人，明白家的意義。”據悉，第壹部電影中的兩位主角，小醜魚父子“馬林”和“尼莫”也將回歸，將迎來壹批全新的角色，包括多莉生命中的重要人物。故事的壹部分仍將以加州海岸線為背景。
在《海底總動員2》中，藍唐王魚多莉回家尋找她的父母查理和安妮，而小醜魚尼莫和他的父親馬林在發現她不見後也追了回來，從而展開了壹場全新的水下冒險。
皮克斯的元老安德魯·斯坦頓(Andrew stanton)是本片的編劇，他將再次把觀眾帶回到那個精彩動人的海底世界。斯坦頓說，“沒有艾倫，就沒有多莉。她贏得了全世界粉絲的心，包括我們這裏的工作人員。我們壹直在想多莉的壹件事——為什麽馬林在海裏遇到多莉時，她是壹個人？在《海底總動員2》中，多莉將再次見到她的家人，並意識到旅途中回家的意義。”
《海底總動員2》曝光更多故事。
聚焦多莉的尋親之旅，海洋研究所成為主要場景。
皮克斯巨作《海底總動員》的續集《海底總動員》目前仍處於故事制作階段。根據之前曝光的劇情和片名，我們已經知道這部電影的主角從小醜魚尼莫變成了多莉，但是隨著電影從2015年底切換到2016，皮克斯似乎有更多的時間調整劇本。皮克斯公司總裁吉姆·莫裏斯(Jim Morris)在接受采訪時談到了這部新電影的情節，透露了幾個不同的細節。
吉姆·莫裏斯透露，第二部電影的故事將發生在第壹部電影結束後的六個月，而不是第壹次曝光後的十年。總是失憶的多莉和小醜魚父子成了鄰居，生活上互相照顧，相處融洽。有壹天，她和尼莫壹起去上學，在路上遇到了壹只隨家人壹起搬家的蝙蝠雷，激起了她對家的向往。不知道自己身世的多莉想要找到父母，而尼莫和爸爸則陪她壹起冒險。
莫裏斯還說:“電影中的大部分場景都將設置在多莉出生的加州海洋生物研究所，我們還會加入許多新角色，比如章魚、海獅、莫比·迪克等等。”不過從影片的進展來看，不排除在這個版本故事的基礎上再次進行改動的可能。