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I genitori di Dory le insegnano a presentarsi dicendo di avere un problema di memoria a breve termine e le dicono di non giocare vicino alla risacca infatti dopo poco si perse.
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Loro vivono insieme e Dory a mano a mano che passa il tempo inizia ad avere dei flashback sul suo passato e convince Marvin a cercare con lei i suoi genitori in California.
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Marvin e Dory litigano e lui le dice di allontanarsi e lei viene catturata e messa in quarantena. Qui incontra Henk, un folpo, che decide di aiutarla a trovare i suoi genitori in cambio della targhetta che aveva attaccata alla pinna.
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Dory viene ributtata nell'oceano passando dalle condotte dove poi sceglie di seguire le conchiglie e ritrova i suoi genitori. Nel frattempo Marvin e Nemo sono nel camion diretti a Cleveland e Dory vuole salvarli con l’aiuto di Destiny e Bailey.
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Con un piano ingegnoso pensato da Dory riescono a salvare Marvin e Nemo e convincono Henk a seguirli.
Tutti insieme iniziano una nuova vita.