La historia gira entorno a Sousuke, un niño de 5 años, y Ponyo, una princesa pez de colores, que desea ser humana, y por razones del destino ambos acaban cruzándose. La historia se desarrolla en Setouchi y está parcialmente inspirada en vivencias del propio Hayao con su hijo Goro, cuando este tenía unos 5 años.