Ponyo, une petite princesse-poisson, s'échappe du fond de la mer sur le dos d'une méduse, rencontre un garçon de 5 ans, Sôsuke, qui la prend sous sa protection. Forcée de retourner dans l'océan, Ponyo rêve de devenir un être humain et de vivre aux côtés de Sôsuke. Elle entreprend alors un nouveau périple avec l'aide de ses soeurs.