El Sosuke és un nen de cinc anys que un dia, mentre juga a la platja, es troba un peixet de colors, la Ponyo. Ella té el cap encallat en un pot de melmelada, però el nen la rescata i promet cuidar-la. El pare de la Ponyo, un bruixot que viu a les profunditats del mar, l'obliga a tornar, però la Ponyo vol convertir-se en humana per poder estar amb el Sosuke.