En un pequeño pueblo costero, un niño llamado Sosuke descubre a una extraordinaria criatura marina mientras juega cerca de un acantilado. Esta criatura es una pequeña pez dorado con forma de niña, que anhela convertirse en humana. Dotada de la magia que le otorgan sus orígenes acuáticos, la niña se llama Ponyo y tiene un encantador espíritu de aventura. Sin embargo, su deseo de transformarse en humana desata una serie de acontecimientos que alteran el equilibrio entre el mundo del mar y el mundo terrestre.