阳光明媚的假日海滩，又迎来各方游客，杰西一家也在海滩搭起了帐篷。杰西惊喜地发现阔别数年的鲸鱼威利和它的海洋家族竟然又游回了这个海域，令他激动不已。一艘大型游船在海上意外触礁，船体漏油，污染了大片海域。鲸鱼家族的生命又危在旦夕！如何让鲸鱼脱离危险？如何不让坏人得逞他们的捕捞计划？杰西和大家再次开始了救援行动。

杰西是一个由他人代养的孩子，离家出走逃到海洋公园，跟那里的鲸鱼交上了朋友。当黑心的公园主为了骗取保险金，打算杀死鲸鱼时，杰西自然会奋不顾身救朋友一命。

鲸鱼威利回到了属于自己的家园，而杰西（杰森·詹姆斯·里希特 Jason James Richter 饰）亦已经长大，成为了一名海岸科考队队员，可是，他们之间的故事并没有完结。男孩麦克斯（Vincent Berry 饰）的父亲约翰（帕特里克·基尔帕特里克 Patrick Kilpatrick 饰）是一名非法捕鲸手，有时候，当他穿梭在惊涛骇浪之中追随着鲸鱼的身影之时，会将麦克斯带在身边，这令麦克斯对鲸鱼的感情十分矛盾。