לאחר שנה מאירועי הסרט הראשון, דורי גרה באותה השונית של מרלין ונמו, אך לא מצליחה להשתלב בין חבריהם. במהלך טיול שטח של בית הספר של נמו בו היא מסייעת למר ריי, בעודם צופים בנדידת הטריגונים, כשדורי שומעת את המשפט ״זרם תחתי״ היא נזכרת בהוריה, אשר הזהירו אותה מפניו כשהייתה קטנה. דורי נזכרת רק במקום שבו ראתה אותם לאחרונה, ״היהלום של מפרץ מורו, קליפורניה״, ומשכנעת את מרלין ונמו לעזור לה למצוא אותם. הם מגיעים לשם במהרה בעזרתו של קראש, צב הים מהסרט הראשון, בעודם דוהרים על זרמי האוקיינוס (בזהה לז. מ. א. - זרם מזרח אוסטרליה מהסרט הראשון) וכשהם מגיעים, דורי מחפשת אחר הוריה באזור נטוש ומאיים, מה שגורם לכך שדיונון ענק רודף אחר השלושה, כמעט אוכל את נמו, ומסבך את דורי בתופסן בקבוקים. כתוצאה מכך, מרלין, אשר כועס על דורי, אומר לה ללכת לבדה, ודורי מחפשת אחר הוריה, לבדה. לאחר שדורי עוקבת אחר קולה של סיגורני ויבר מהכרוז של המכון לחקר תת-ימי, מרכז לשיקום דגים והצגתם לראווה, היא נאספת לפתע על ידי שני עובדים, כאשר מרלין ונמו צופים בכך, אחוזי אימה.
לאחר שהיא מגיעה אל מרכז שיקום הדגים, דורי פוגשת בתמנון בשם האנק (אד אוניל), תמנון שרוצה לחיות חיים נוחים יותר באקוואריום של קליבלנד. הוא מסכים לעזור לדורי בתמורה לכך שתביא לו את התג אשר יתן לו להגיע לאקוואריום (אשר דורי מיועדת להגיע אליו). הבריחה שלהם נכשלת כאשר דורי נופלת לדלי אשר מיועד ל״דסטיני״, והיא, ביחד עם דגים מתים, מושלכת לבריכה, שם היא מתייחדת עם חברתה כרישת הלוויתן, דסטיני (בגרסה העברית נקראת ״קארמה״). בבריכה הסמוכה נמצא ביילי (טיי בורל), לבנתן בעל יכולות התמצאות.
האנק עוקב אחר דורי ומנסה לשכנעה לשחות דרך הצינורות המקשרים בין הפארק למרכז התצוגה הימי, אבל דורי, החוששת שתשכח את הדרך, משכנעת את האנק לקחת אותה לשם בעגלת תינוק, תחת סיועם של ביילי ודסטיני. עם זאת זיכרון נוסף פורץ למוחה של דורי, דבר שמוביל לכך שדורי והאנק מגיעים בטעות ל״בריכת הנגיעות״ בה ילדים מנסים לנגוע בהם. למרות זאת, האנק מגלה כי מרכז התצוגה הימי במרחק מטרים ספורים, ובעזרתו דורי נכנסת לאווקוואריום ומחפשת אחר הוריה. בינתיים, בחוץ, מרלין ונמו, יחד עם עזרתם של שני אריות ים, פלוק (אידריס אלבה) ורודר (דומיניק ווסט) ובקי הצוללנית, הם מגיעים לפארק.
בעוד דורי מחפשת אחר הוריה, היא מבחינה בצדף המוביל אותה אל ביתה אך היא לא רואה את הוריה, ומשלימה עם כך שהוריה כנראה נעלמו. אך מיד לאחר מכן היא נזכרת כיצד הופרדה מהוריה בכך שכשהייתה קטנה, היא שחתה קרוב לצינור ונשאבה אל האוקיינוס. בעזרתם של שני סרטנים, שאומרים לה שהוריה נמצאים בדרכם לקליבלנד, היא מגיעה דרך צינורות המבנה אל מרכז השיקום, בעזרת דסטיני וביילי, ומתאחדת בדרך עם מרלין ונמו במהלך דרכה אל המשאית שיוצאת לקליבלנד. לאחר שהם מגיעים לאקווריום שיש בו דגים מהזן של דורי, בעזרתו של האנק, הדגים מאושרים עקב שובה של דורי, אך חוששים כי צ'ארלי וג'ני עזבו כבר מלפני זמן רב. בגלל שהאנק חושש שדורי תוכנס למשאית, הוא אוסף אותה בכוס זכוכית, אך משאיר את מרלין ונמו מאחור. הכוס נופלת ומשברת כשהעובדים מנסים לתפוס אותו, בעוד דורי מובלת בזרמי המים אל תעלה המובילה אותה אל האוקיינוס.
דורי, אשר מנסה למצוא נואשות עזרה, נלחצת ובכך שוכחת מחבריה. כשהיא נרגעת, היא חוזרת על צעדיה, ומוצאת שורה של צדפות (אשר אימה למדה אותה לעקוב אחר השורה במידה ותאבד) על הקרקע. בעודה שוחה במסלול הצדפות, היא מוצאת את הוריה, צ'ארלי וג'ני. לאחר שהיא פוגשת בהם ומתאחדת עם הוריה, נזכרת דורי במרלין ונמו.
דורי והוריה נחלצים לעזרתם, בעזרתם של דסטיני וביילי אשר מדלגים מעל לחומות הבריכה שלהם. בעודם רודפים אחר המשאית שמובילה את מרלין ונמו לקליבלנד, לדורי עולה רעיון שביילי תשגר אותה ואת הלוטרות שפגשה אל עבר הכביש, ובאמצעות ״חמידותם״ של הלוטרות, הם עוצרים את הרכבים, ובכך נכנסים למשאית, ומנסים להציל את מרלין ונמו. עם זאת, דורי משכנעת את האנק לבוא איתה לאוקיינוס. בעודם חושבים על דרך להגיע בחזרה לאוקיינוס, מרלין מחליט לקרוא לבקי אך המשאית נסגרת על ידי העובדים ברגע שבקי נכנסת. דורי אומרת להאנק שיעזור לה להשתלט על המשאית באמצעות פתח עליון. לאחר מכן, האנק מזנק על שמשת המשאית ובכך מבריח את העובדים. האנק משתלט על הרכב, ודורי נותנת לו הוראות הכוונה על מנת שיגיעו בחזרה לאוקיינוס. בדרך, אורבת להם משטרה, אך הם עוקפים אותה בכך שהם נוסעים דרך היער ומטביעים את המשאית. דורי משחררת את כל הדגים ומתאחדת עם כל משפחתה - ג'ני, צ'ארלי, מרלין, נמו, ביילי, דסטיני והאנק.
לאחר מכן, נראה כי כל החבורה חזרה אל השונית, והאנק למעשה מחליף את מר ריי כמורה השטח, כיוון שמר ריי יצא לנדוד. דורי הולכת אל מדרון השונית, בעוד מרלין עוקב אחריה, מבלי שהיא יודעת. ברגע שהוא מתקרב אליה, דורי אומרת לו שהיא יודעת שזה הוא ושהיא זוכרת די הרבה מהאירועים ונזכרת בדבר אחרון מעברה, שלא משנה שיש לה בעיות זיכרון, היא עדיין מצליחה לעשות דברים ויש דגים שאוהבים אותה. הסרט נגמר בכך ששניהם משקיפים ממדרון השונית, ומרלין אומר שהנוף יפה, ובכך, למעשה משלים את בעיית החרדה שלו ממדרון השונית, כפי שנראתה בסרט הראשון.
לאחר כותרות הסיום, נראית חבורת דגי האקוואריום מהסרט הראשון כלואה עדיין בתוך שקיות. ביניהם: גיל, בלוני, דבי, פלו, באבלס, פיצי, ז'אק וג'ורג', אשר גם הם נאספים על ידי המתנדבים מהמכון התת-ימי.
מדבבים.
גרסת הדיבוב של הסרט הוקדשה לזכרה של השחקנית רמה מסינגר, שדיבבה את דורי בגרסה העברית של "מוצאים את נמו" ונפטרה בסמוך להופעת הטריילר הראשון, באוגוסט 2015. במאי 2016, השחקנית טלי אורן הודיעה בחשבון האינסטגרם שלה שתיכנס לנעלים שהותירה אחריה מסינגר ואמרה:
הפקה.
בשנת 2005 נחתם הסכם בין מייקל אייזנר, מנכ"ל דיסני דאז, וסטיב ג'ובס מפיקסאר על הפקת סרטי המשך לסרטי פיקסאר שהופקו בין שנת 1995 ל-2005 במסגרת אולפני אנימציה חדשים. האולפן החל להפיק את צעצוע של סיפור 3, וסרטי המשך למפלצות בע"מ ומוצאים את נמו. לאחר מינויו של רוברט איגר למנכ"ל דיסני, הסכמי החוזה נפתחו מחדש - האולפן נסגר, ובוטלו כל הסרטים שהופקו באותו אולפן.
אלן דג׳נרס שהביעה פעמים רבות בתוכנית האירוח שלה את רצונה לסרט המשך ל״מוצאים את נמו״, הכריזה רשמית על הסרט החדש ושמו ״מוצאים את דורי״ בתוכניתה באפריל 2013.
באפריל 2013 אישרה דיסני כי סרט ההמשך למוצאים את נמו ייקרא "מוצאים את דורי", וכי אלן דג'נרס תדבב את דורי, ואלברט ברוקס את מרלין. בנוסף, אלן דג'נרס אמרה:
הפצה.
הסרט תוכנן במקור לצאת לאקרנים ב-25 בנובמבר 2015, אך הפצתו נדחתה ל-17 ביוני 2016, עקב עיכוב בהפצת הסרט הדינוזאור הטוב. בסוף השבוע הראשון להפצתו בארצות הברית רשם הסרט הכנסות של 140 מיליון דולר. בכך שבר הסרט את שיאו של הסרט שרק השלישי וקבע שיא הכנסות חדש לסרט מצויר.
כנהוג בסרטי פיקסאר, לפני תחילת הסרט מוצג סרט קצר בשם ״פיפר״ (Piper), אודות גוזל המפחד מהים.
מסרים וביקורות.
עם כל הצלחתו הרבה של הסרט, הן הבקורתית והן הכלכלית, הסרט ספג מספר ביקורות על דמותו של ג'רלד, אריה הים, אשר נראה שמשמש כדמות שמקבלת הרבה לעג עקב היותה ״אוטיסטית״, ונראה כי הוא סובל משאר אריות הים ומנוצל על ידם.
בנוסף עלה חשש מצד גורמים רבים מהביקוש העתיד לבוא לדגי נתחן כחול, ממשפחת הבתרניים (מהזן אליו משתייכת דורי) בשוק חיות המחמד, בדומה להשפעה שהייתה ל"מוצאים את נמו" על דגי הליצן ב-2003 (אז נמדדו כ-40% עלייה בביקוש שלהם בחנויות דגי הנוי). הבעייתיות עם דגי הנתחן הכחול היא שבניגוד לדגי הליצן הם אינם מתרבים בשבי, ולכן כל דג מסוג זה הנמכר בשוק דגי הנוי נלקח מביתו הטבעי באוקיינוס, מה שעלול להוביל למשבר אקולוגי. כל זאת בניגוד מוחלט למסר ששני הסרטים ניסו להעביר, והוא כי חייהם של דגים בשבי הוא בגדר סיוט, ותכלית חייהם באקווריום היא לברוח ממנו חזרה אל הים.
כמו כן, יש הטוענים כי זאת הפעם הראשונה שפיקסאר מציגה זוג גאה בסרטם, כמו שנראה בסצנה בה האנק ודורי רוכבים על עגלת תינוק ומתנגשים בטעות באישה שלצידה עומדת, ככל הנראה, בת זוגה.
בסופו המקורי של הסרט, כמה מהדמויות היו אמורות להגיע בסוף לפארק ימי דמוי "סיוורלד" (Seaworld), אולם לאחר שמנהל הקריאטיב ג'ון לאסיטר והבמאי אנדרו סטנטון צפו בסרט התיעודי "בלאקפיש", העוסק בסכנות של החזקת לווייתנים קטלנים בשבי, ושוחחו עם הבמאית שלו, הוחלט לשנות את סוף הסרט.
פסקול.
כמו ב״מוצאים את נמו״, גם בסרט ההמשך חזר תומאס ניומן להלחין את פסקול הסרט. הזמרת סיה שרה את שיר הנושא של הסרט "unforgettable" (בביצוע המקורי- נט קינג קול).
מקל סבא
מקל סבא הוא ממתק בצורת מקל הליכה שמקושר לחג המולד. באופן מסורתי הוא בצבע לבן, בעל פסים אדומים, ובטעם מנטה; אולם, הוא מיוצר גם במגוון צבעים וטעמים אחרים.
מקור.
לפי סיפור עממי, מקור הממתק בשנת 1672, בקלן, גרמניה. אז מנצח המקהלה של קתדרלת קלן, שרצה לטפל ברעש שנהגו הילדים לעשות בעת מסורת המחזת לידת ישו שנערכה בכנסייה בערב חג המולד, ביקש מסוחר ממתקים מקומי להכין עבורו ממתקי מקל לילדים. כדי להצדיק חלוקה של ממתקים לילדים בעת טקס הפולחן, הוא ביקש מיצרן הממתקים להוסיף קצה מכופף לכל מקל, שיעזור לילדים להיזכר ברועי הצאן שבאו לבקר את הילד ישו בלידתו. בנוסף, הצבע הלבן סימל בעיניו את האמונה הנוצרית בחייו הנקיים מחטאים של ישו. מגרמניה, החל הממתק להתפשט לרחבי אירופה, שם חולקו מקלות הסבא לילדים במהלך המחזת לידת ישו.