Ikan emas menyelinap jauh dari rumah dan mengapung di belakang ubur-ubur. Setelah terjebak di dalam guci kaca, dia pergi ke pantai di mana dia dibebaskan oleh Souske, seorang anak lima tahun yang tinggal dengan Lisa di sebuah rumah di dekat laut sementara ayahnya Koichi bekerja di perahu nelayan. Setelah menyembuhkan luka di jari Souske dengan menjilatnya, ikan emas bernama Ponyo oleh teman barunya. Tak dikenal Sousuke, Ponyo sudah punya nama dan keluarga. Ayahnya Fujimoto, seorang penyihir yang meninggalkan kemanusiaannya untuk hidup di bawah air, mencari panik untuk putrinya Brunhilde. Ketika ditemukan dan ditangkap, Ponyo menolak nama lahirnya dan menyatakan bahwa dia ingin menjadi manusia. Menggunakan kekuatan yang diterima dari darah Souske, dia tumbuh lengan dan kaki dan melarikan diri ke permukaan sekali lagi. Tapi sihir yang dilepaskan ke laut menyebabkan ketidakseimbangan di alam, menyebabkan bulan mulai jatuh dari orbit dan air pasang yang tumbuh berbahaya. Bersatu dengan Ponyo, Souske harus melewati tes kuno untuk mengembalikan perintah di dunia dan membiarkan temannya hidup sebagai manusia.