Cô bé người cá Brunhilde đang chạy trốn khỏi vương quốc của cha mình thì bị kẹt vào chiếc lọ thủy tinh, theo sóng dạt vào một bờ biển ở Nhật Bản. Gần bờ biển ấy là một thị trấn nhỏ xinh đẹp, nơi cậu bé 5 tuổi Sousuke đang sống cùng với gia đình. Ngày hôm đó, Sousuke tình cờ bắt gặp chiếc lọ, cậu đã cứu Brunhilde ra và gọi cô bé là Ponyo

Ponyo yêu mến Sousuke và muốn trở thành con người. Biết chuyện, cha Ponyo tìm mọi cách để đưa cô về với biển cả, ông gọi những đợt sóng thần dữ tợn chỉ chực chờ nuốt chửng hòn đảo. Ponyo bị nhốt trong lâu đài của cha mình trong khi các chị em khác cố gắng giúp cô thành người. Ponyo quyết tâm đánh cắp bảo bối của cha để thực hiện mơ ước đó, nhưng cô không ngờ rằng chính điều này đã gây ra một tai họa khủng khiếp. Cô bé biến thành người và trốn khỏi lâu đài một lần nữa.

Sau khi biết được mơ ước làm người của Ponyo, mẹ của cô đã quyết định đưa ra thách thức cho cả hai. Bà lấy lại hình hài con người của Ponyo và hỏi Sousuke rằng liệu cậu có yêu thương Ponyo ngay cả khi cô chỉ là một con cá. So