Dal mare emerge una pesciolina rossa a bordo di una medusa. Rimasta intrappolata in un barattolo di vetro, viene soccorsa e liberata da Sosuke, un bimbo di cinque anni che vive in cima alla scogliera. La gratitudine della pesciolina, che Sosuke battezzerà col nome di Ponyo, si trasforma in tenera amicizia. L'idillio viene però interrotto da Fujimoto, padre di Ponyo e padrone-stregone dei fondali marini. Un tempo umano, Fujimoto ha lasciato la terra per l'acqua prendendo in moglie la Madre del Mare. Decisa a tentare la fuga e a scegliere per sé un destino umano, Ponyo rovescia accidentalmente l'elisir magico del padre, trasformandosi in una bambina e alterando la quiete del mare. Le onde furiose e i pesci giganti la condurranno fino alla casa di Sosuke, dove sarà accolta e amata. Perché il mare si ritiri e restituisca a Ponyo la sua libertà e a Sosuke la sua mamma e il suo villaggio, il bambino dovrà affrontare una prova e riportare l'equilibrio tra il genere umano e la natura.

Gli Yamada sono la tipica famiglia giapponese che vive a Tokyo. Il capofamiglia Takashi lavora in fabbrica, la moglie Matsuko è casalinga, il figlio maggiore Noboru è uno studente; poi ci sono la piccola Nonoko e la nonna Shige, che vive con loro e li aiuta nei lavori domestici. Tra piccoli drammi e momenti comici, tra realismo e fantasia, la vita della famiglia procede, verso un futuro da accogliere sempre con ironia.