Un anno dopo il salvataggio di Nemo, Dory inizia ad avere sogni frammentari della propria vita prima di incontrare Marlin e Nemo, in particolare dei suoi genitori. Dopo aver sentito una lezione di Mr. Ray sulla migrazione, dove animali marini usano l’istinto per tornare a casa, i ricordi di Dory vengono innescati e lei ha il bisogno improvviso di trovare i suoi genitori, solo ricordando vagamente che vivono al “Gioiello di Morro Bay, California”. Marlin, ancorché riluttante, accetta di accompagnare Dory. Con l’aiuto di Scorza, Dory, Marlin e Nemo cavalcano la corrente oceanica fino in California. Dory poi vaga vicino a un naufragio, dove i tre devono sfuggire a un calamaro gigante, che quasi uccide Nemo. Marlin incolpa Dory di aver messo in pericolo Nemo: ferita, Dory sale in superficie e viene salvata da volontari del Marine Life Institute.