Cô bé người cá Brunhilde đang chạy trốn khỏi vương quốc của cha mình thì bị kẹt vào chiếc lọ thủy tinh, theo sóng dạt vào một bờ biển ở Nhật Bản. Gần bờ biển ấy là một thị trấn nhỏ xinh đẹp, nơi cậu bé 5 tuổi Sousuke đang sống cùng với gia đình. Ngày hôm đó, Sousuke tình cờ bắt gặp chiếc lọ, cậu đã cứu Brunhilde ra và gọi cô bé là Ponyo. Ponyo yêu mến Sousuke và muốn trở thành con người. Biết chuyện, cha Ponyo tìm mọi cách để đưa cô về với biển cả, ông gọi những đợt sóng thần dữ tợn chỉ chực chờ