Mentre juga en una platja rocallosa, Sasuke, un nen de cinc anys, troba una peixeta de colors anomenada Ponyo amb el cap encallat en un pot de melmelada. Sasuke la rescata i li diu: No et preocupis, jo et protegiré i et cuidaré. No obstant això, el pare de la Ponyo, un bruixot que viu a les profunditats de l'oceà, l'obliga a tornar. Vull ser humana! exclama la Ponyo i, decidida a convertir-se en una nena i tornar amb Sasuke, escapa. Però no li serà gens fàcil aconseguir reunir-se amb ell.