Sammy dan Ray sedang menikmati waktu bersama dua cucu mereka yang baru menetas, Ella dan Ricky. Namun suasana bahagia itu berubah kacau saat burung camar menyerang. Dalam kekacauan tersebut, Sammy, Ray, serta kedua cucunya terjebak dalam jaring nelayan dan terpisah satu sama lain.

Ella dan Ricky terlempar kembali ke dasar laut, sementara Sammy dan Ray dibawa ke sebuah akuarium wisata. Di sana, mereka bertemu para penghuni unik seperti Lulu si lobster eksentrik dan Jimbo, ikan blobfish bermata besar. Tempat itu dipimpin oleh Big D, kuda laut arogan yang mengatur semua makhluk laut dengan tangan besi.

Sementara itu, Ella dan Ricky tak tinggal diam. Bersama Annabel dan Margaret, ibu-anak gurita yang baik hati, mereka memulai perjalanan berbahaya demi menyelamatkan kakek mereka. Dalam perjalanan, mereka juga harus menghindari serangan dua ekor barakuda ganas yang terus mengejar.

Di dalam akuarium, Sammy berhasil memberi tahu cucunya tentang rencana kabur meski penuh kesalahpahaman komunikasi. Rencana tersebut adalah membuat para cumi-cumi menyemburkan tinta ke sistem ventilasi, sementara seluruh penghuni akuarium berpura-pura mati agar manusia panik dan membuka pintu darurat.

Sebelum rencana dijalankan, Sammy dan Ray lebih dulu menggulingkan kekuasaan Big D yang semena-mena. Saat semua berjalan sesuai rencana, manajer akuarium akhirnya membuka jalur keluar darurat. Seluruh makhluk laut pun bebas berenang kembali ke lautan luas.