Filmen handler om en ung gutt som blir venn med en merkelig seende gullfisk som han kaller Ponyo. Hennes største ønske er å leve blant menneskene med den gutten hun elsker. Den lille gutten tar henne med til pleiehjemmet der søsteren hans blir tatt vare på av noen snille gamle damer, og de blir alle like forskrekket da de hører Ponyo snakke og forteller de alle hvor mye hun liker den lille gutten. Dessverre skaper Ponyos avgjørelse om å gi opp et liv under havets overflate en sprekk i en eldgammel forbannelse, og plasserer verdenen i fare. Sammen må Ponyo og gutten gjøre det rette.