Le petit Sosuke habite un village construit au sommet d’une falaise qui surplombe la Mer Intérieure. Un beau matin, il découvre une petite fille poisson rouge nommée Ponyo, piégée dans un pot de confiture. Sosuke la sauve, et décide de la garder avec lui dans un seau. Ponyo est aussi fasciné par Sosuke que ce dernier l’est par elle. Le petit garçon lui promet de la protéger et de s’occuper d’elle, mais le père de Ponyo, Fujimoto, la force à revenir avec lui dans les profondeurs…