ドリー

どんなときも明るく前向きな性格だけど、極度の忘れんぼう。親友のニモやマーリンといっしょに家族のように暮らしている。あることがきっかけで、たったひとつ忘れなかった“家族の思い出”がよみがえり、子供時代に隠された驚くべき秘密が明かされることに…。人間の言葉を解読できたり、クジラ語が話せたり、隠れた特技を持っている。

ニモ

故郷グレート・バリア・リーフの美しいサンゴ礁で父マーリンと暮らしながら、エイ先生の学校に通う元気な男の子。 “幸運のヒレ”と呼ばれる小さなヒレがチャームポイントで、身体は小さくても冒険心＆好奇心いっぱい。ドリーのことが大好きで、彼女の家族を探す旅に出るために、心配性の父を説得するような優しい一面も。

マーリン

心配性なニモのお父さん。妻を亡くしてから、男手ひとつで息子のニモを育ててきた。神経質で臆病な性格だが、愛するニモのためなら、どんな危険もいとわない。ニモが人間にさらわれたときには、ドリーと一緒に命がけの大冒険に乗り出した。ドリーには強い恩義を感じ、ふたたび冒険に出るのをためらいながらも、家族探しを手伝う。

ハンク

海洋生物研究所で最初に出会った、7本足のミステリアスなタコ。カメレオンのように身体の色をカモフラージュさせることで何でも自由に姿を変えることができ、人間に見つからないように水槽から脱出する達人。あるモノとの交換を条件にドリーの家族を探す手助けをしようとするが、はたして彼の真意は…。

デスティニー

海洋生物研究所の水族館プールに暮らす、ジンベエザメの女の子。あわてんぼうで視力が弱く泳ぐのが苦手なため、その大きな身体をあちこちにぶつけてしまう。世界最大のサメの仲間だが、友だち思いの優しい性格。彼女のプールに迷い込んできたドリーと会話を交わすうちに、かつてふたりは知り合いだったことが判明する…。

ベイリー

デスティニーの隣のプールに暮らすシロイルカで、真っ白な身体と大きな頭がトレードマーク。頭から出す「ウー」という音の反響で、遠く離れた場所にいる仲間やモノを見つけられる、“世界最高のメガネ”＝エコロケーションを使える……はずだが、頭をぶつけたためにその特殊能力が無くなったと、自分で勝手に思い込んでいる。