Marlin var knust over tabet af sin søn og begav sig ud på en rejse for at finde ham. Undervejs mødte han en glemsom blå tang ved navn Dory, en pelikan ved navn Gerald, en gruppe havskildpadder og en vegetarhaj ved navn Bruce.
Sammen stod Marlin og Dory over for mange farer i deres søgen efter Nemo. De blev angrebet af barracuda, vandmænd og endda en måge. Men de gav aldrig op, og til sidst fandt de Nemo hos tandlægen.
Nemo var meget glad for at se sin far, og de to blev genforenet. De vendte hjem til koralrevet, hvor de levede lykkeligt til deres dages ende.
Nemos historie er en påmindelse om, at selv i de mørkeste tider er der altid håb. Giv aldrig op på det, du tror på, og giv aldrig op på dem, du elsker.