Certa manhã, quando brinca na praia, o pequeno Sosuke encontra um peixe vermelho preso num frasco de doce. Sosuke liberta o peixinho do frasco, a quem dá o nome de Ponyo, e promete protegê-lo para sempre. Mas o pai de Ponyo, um feiticeiro que vive no fundo do mar, força o pequeno peixe a regressar às profundezas. Decidida a tornar-se humana, Ponyo foge para reencontrar Sosuke e espalha acidentalmente uma poção mágica pelo oceano, transformando as suas irmãs em ondas gigantes que ameaçam inundar a aldeia de Sosuke. O amor e a responsabilidade, o oceano e a vida, num mundo fantástico onde a magia também faz parte das coisas naturais do dia-a-dia.