Nàng tiên cá Ponyo trốn khỏi gia đình dưới đại dương, nàng là con gái của vua biển cả. Tình cờ khi lên tới mặt biển, Ponyo được cậu bé Sousuke nhặt được khi đang bị mắc kẹt trong một cái chai, Sousuke đem Ponyo về nuôi và cậu bé cũng biết nó là cá thần vì nó đã giúp vết thương trên tay cậu bé biến mất. Ông vua biển biết con mình đã trốn ra ngoài, lập tức tìm bắt bằng được về. Nhưng lúc liếm vào vết thương của Sousuke, Ponyo đã nuốt máu người và trở nên mạnh mẽ không ngờ, có thể biến hóa tay chân tùy ý. Lợi dụng lúc cha mình vắng mặt, Ponyo đã nhờ các em của mình giúp sức trốn thoát để tìm gặp Sousuke. Cùng lúc trở thành người thì năng lực của Ponyo cũng từ từ biến mất…