在《海底总动员2：多莉去哪儿》中，健忘的多莉决定寻找自己的过去和家人。她与好友尼莫和他的父亲马林一起，从澳大利亚大堡礁出发，踏上了一段跨越海洋的冒险之旅，目的地是美国加州的海洋生物研究所。在旅途中，多莉逐渐回忆起一些关于自己童年的片段，并试图解开她身世的谜团。在研究所里，她遇到了几位新朋友：一只性格古怪的章鱼汉克，一头怀疑自己声呐能力出问题的白鲸贝利，以及一头近视眼的鲸鲨运儿。在朋友们的帮助下，多莉在研究所错综复杂的水道中穿梭，逐渐揭开了自己过去的秘密。这场冒险不仅让她找到了家人，也让多莉对友情、亲情和家庭的真正意义有了更深的理解。