Einen wirklich seltsamen Goldfisch findet Sosuke eines Tages am Strand. Denn dieser kann anscheinend nicht nur kleine Wunden wieder verschwinden lassen, sondern hat auch eine Vorliebe für Wurst und kann sogar sprechen. Sosuke tauft ihn Ponyo und verspricht, immer auf ihn aufzupassen. Dann aber tauchen Fische auf und holen Ponyo zurück ins Meer. Ponyos Vater, der Unterwasserzauberer Fujimoto, hat sie losgeschickt, weil er seine Tochter vor den Menschen schützen will. Ponyo aber will Sosuke unbedingt wiedersehen. Mit dem magischen Wasser ihres Vaters gelingt es ihr, sich in ein Mädchen zu verwandeln und zu Sosuke zurückzukehren. Der Junge ist überglücklich mit seiner neuen Freundin, die erst lernen muss, wie sich ein Mensch verhält. Ihr Zauber allerdings hat auch das Gleichgewicht der Welt aus den Fugen gebracht und es liegt an Ponyo und Sosuke, dieses wiederherzustellen.