《海底总动员2》的故事发生在前作的六个月之后,故事的主角依旧是多莉和小丑鱼父子。它们暂时居住在同一片珊瑚礁中,过着平静、安详、普通的生活。可是突然有一天,尼莫想到了自己的家园,于是便和小丑鱼父子一同上了路,从澳大利亚的大堡礁来到了加州的海岸。吉姆·莫瑞斯说:“整部影片的故事,大都发生在加州海洋动物研究所里。这是一个巨大的综合性的海洋动物的研究机构。多莉就是出生并生长在这里的。
《海底总动员2:寻找多莉》由皮克斯元老安德鲁·斯坦顿执导、林赛·柯林斯担任制片人,配音阵容除了著名脱口秀主持人艾伦·德詹尼丝继续为多莉配音外,参演热门美剧《摩登家庭》而走红的艾德·奥尼尔和泰·布利尔,以及黛安·基顿、伊德瑞斯·艾尔巴等都将为角色献声。影片将于2016年6月17日在北美上映。