本片是《萨米大冒险》的续集，“海龟”萨米和朋友雷已升级做爷爷，携带两个乖孙瑞琪同埃拉出海。谁不知未出海就被人类捉上船，并遇上有精神分裂的“龙虾”璐璐和扮死高手“怪鱼”金宝，原来他们正要被送往全球最庞大最奢华的高科技人造水世界做展品，萨米和雷更在途中同两个乖孙失散！
被困在海底监仓的萨米和雷，认识到各种外型趣怪性格可爱的海洋朋友，有“小丑鱼”塔茨、“扁头鲨鱼”、“神经质鱼”玛努、“痴缠鱼”康苏罗夫妇，大家各出奇谋，誓要重拾自由。无奈“海马老大”大帝，硬要当家作主造成诸多阻挠，大家被迫跟从他很不实际的逃亡大计。与此同时，瑞琪和埃拉在大海中四处寻找爷爷，结识了“八爪鱼”母女玛嘉妮同小安娜。萨米和雷忽然想出一条妙招，召集一班海洋朋友同瑞琪、埃拉与“八爪鱼”救兵里应外合，实行越狱大逃亡。