Sinopse: Um peixe dourado foge de casa e flutua nas costas de uma água-viva. Depois de ficar presa em uma jarra de vidro, ela segue para a costa, onde é libertada por Sousuke, um garoto de cinco anos que vive com sua mãe Lisa em uma casa à beira-mar, enquanto seu pai Koichi trabalha em um barco de pesca. Depois de curar um corte no dedo de Sousuke lambendo-o, o peixe dourado é nomeado Ponyo por seu novo amigo.
Desconhecido por Sousuke, Ponyo já tem um nome e uma família. Seu pai Fujimoto, um feiticeiro que abandonou sua humanidade a viver debaixo d'água, procura freneticamente sua filha Brunhilde. Quando encontrada e capturada, Ponyo rejeita seu nome de nascimento e declara que quer se tornar humana. Usando o poder recebido do sangue de Sousuke, ela cresce braços e pernas e escapa para a superfície mais uma vez. Mas a mágica liberada no oceano causa um desequilíbrio na natureza, fazendo com que a Lua comece a cair da órbita e as marés se tornem perigosamente mais fortes. Reunido com Ponyo, Sousuke deve passar por um teste antigo para restaurar a ordem no mundo e deixar seu companheiro viver como humano.