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本片(剧)是一部大陆制片作品的喜剧片，于2014年上映。对白语言为国语，目前豆瓣评分0.0(仅供参考)。
深海的怀抱中，潜艇总动员的冒险仍在继续。这次，多莉、小尼莫和他们的朋友们踏上了寻找章鱼莱尼的征途。莱尼是一只有着八条触手和无限好奇心的章鱼，它失忆后，莫名其妙地出现在了加利福尼亚海岸。
多莉、小尼莫和马林得知这个消息后，心急如焚，他们必须尽快找到莱尼，帮助它恢复记忆，找到回家的路。他们驾驶着潜艇“海底总动员号”，潜入深海，穿越五彩斑斓的珊瑚丛和幽暗的海沟，循着莱尼留下的蛛丝马迹追寻而去。
途中，他们遇到了形形色色的海洋生物，有凶猛的海胆、滑稽的小丑鱼，还有聪慧的海豚。每一场遭遇都让他们离莱尼更近一步，也让他们加深了对海洋世界的理解。小尼莫的勇气不断增长，多莉的记忆力也在逐步恢复，马林则用他特有的父爱和责任感，带领着大家在浩瀚的大海中前行。
他们经历了惊心动魄的追逐战和险象环生的逃脱，也发现了莱尼失忆背后的秘密和它曾经历过的感人故事。莱尼曾经是一名海洋生物学家，它对海洋的热爱和对知识的渴望让它踏上了危险的探索之旅，然而一场意外的事故却夺走了它的记忆。
随着真相的揭开，多莉、小尼莫和他们的朋友们更加坚定地帮助莱尼找回过去。他们不辞辛苦地寻觅线索，解开谜团，最终在一片神秘的海底遗迹中，找到了莱尼失落的记忆碎片。
在记忆恢复的瞬间，莱尼流下了激动的泪水，它想起了自己的名字、自己的梦想，以及它的家人和朋友。多莉、小尼莫和马林与莱尼拥抱在一起，庆贺着这一来之不易的团聚。他们一起踏上了回程，莱尼重回深海故乡，与家人团聚，而潜艇总动员号的故事仍在继续，书写着海洋的传奇和友谊的力量。