무지하게 심한 장난꾸러기 플라이와 그의 여동생 스텔라는 외출한 부모님 대신 온 안나 숙모 때문에 밖에 놀러 나가지도 못한다. 게다가 플라이가 싫어하는 척까지 와있으니. 몸이 근질근질한 플라이, 안나 숙모가 자는 새 탈출을 시도한다. 바닷가에서 낚시하다 우연히 빠져 들어간 동굴 속, 거기엔 살짝 맛이 간 괴짜 박사 맥크릴이 물고기가 되는 약을 만들어 막 실험을 하고 있던 중이었다. 빙산이 전부 녹으면 지구가 바다로 뒤덮일거래나 뭐래나. 그러나, 맥크릴 박사보다 먼저 약을 마셔버린 여동생 스텔라. 스텔라를 구하기 위해 플라이와 척도 물고기가 되는 '약'을 마시고 바다에 뛰어든다. '캘리포니아 산 날치'와 '뚱보 해파리'로 변한 플라이와 척. 그 때 동시에 바다에 떨어진 해독제는 그만 지나가던 상어와 그의 부하 상어칫솔 조가 마시게된다. IQ 한자리에서 갑자기 말도 하고 똑똑해져버린 '물고기들'. 바다 속 골목대장이 되어버린 상어칫솔 조는 나쁜 짓을 시작하려는 음모를 꾸미는데. 물고기가 되어 신이 난 플라이, 사샤라는 착한 해마친구까지 생긴 스텔라. 하지만 논리魚 척은 심각하다. "지금 이럴 때가 아냐! 48시간 내에 해독제를 마시지 않으면 우린 영원히 물고기로 살아야한다구!" 아이들은 해독제를 찾기 위해 조 일당에게 접근하지만 곧 잡히고 만다. 이제 더 이상 시간이 없다!과연 플라이, 스텔라, 척은 해독제를 찾을 수 있을까? 다시 사람이 되어 엄마, 아빠를 만날 수 있을까?