Yaz Savaşları neredeyse dünyadaki tüm insanların, zamanlarının çoğunu internette, Oz adındaki bir sanal ortamda tükettiği bir gelecekte geçiyor. Matematik dehası lise öğrencisi Kenji Koiso ise, yaz aylarında Oz sisteminin yarı zamanlı programlayıcılarından biri olarak çalışıyor. Ta ki, rüyalarının kızı Natsuki onu 90 yaşına basacak olan büyük annesinin doğum günü için ailesinin yanına davet edene kadar. Kenji daveti kabul edince, bir yandan Natsuki’nin 27 kişilik ailesi ve yaşlı büyük annesiyle tanışırken bir yandan da bu kutlamada üzerine düşen görevi öğreniyor: Natsuki’nin nişanlısıymış gibi yapmak.

Okyanus kralının kızı olan Ponyo, sıradan bir balık değildir. Denizin tüm sihri emrine amadedir. Ponyo, yaşadığı denize yakın bir yerde oturan beş yaşındaki Sosuke ile arkadaş olduğunda aralarında özel bir bağ oluşur ve Ponyo insan olmak ister. Sosuke ile arkadaşlığını karada da sürdürmek isteyen Ponyo, hayallerini gerçekleştirir ama bu sefer de doğanın dengesiyle oynamış olur. Bu dengeyi yeniden sağlamak için büyük fedakarlıklar yapması gerekecektir.