История повествует о дружбе двух пятилетних детей, мальчика Сосукэ и рыбки Поньо, дочери колдуна и морской богини. Сосукэ живёт со своей матерью в доме на утёсе с видом на море. Он и его мама — не разлей вода, хотя заботливая и несколько строгая Риса часто волнуется за своего сына и маленького друга в одном флаконе. Отец Сосукэ — капитан рыболовецкого судна, редко бывает дома, отчего Риса бывает ворчлива и обижена на него, ведь ужасно скучает по нему, а маленький сын вечно ждёт его возвращения из океана. Рыбка Поньо вместе со своими многочисленными сёстрами живёт в жилище морского колдуна на дне океана. Однажды любопытная Поньо уплывает из дома понаблюдать за людьми и, случайно попав в стеклянную банку, оказывается выброшена на берег, где её подбирает Сосукэ. Поньо влюбляется в Сосукэ и теперь хочет только одного — стать человеком. Поначалу два маленьких героя обретают необъяснимую связь, которая близка только им двоим, они оба не могут пробыть без друга и секунды, хотя и не знают ни