Tijdens de verhuizing van haar familie naar een buitenwijk wandelt Chihiro, een 10-jarig meisje, een wereld binnen die geregeerd wordt door heksen en monsters, waar mensen veranderd worden in dieren. Chihiro moet in een groot badhuis werken om te overleven. Zal het haar lukken om terug te keren naar haar eigen wereld?

Het visje Ponyo leeft samen met honderden broertjes en zusje in een afgesloten onderwaterwereld. Haar vader heeft deze wereld, die lijkt op één groot laboratorium, zelf gemaakt.

De zestienjarige Umi Matsuzaki woont in een landhuis genaamd 'Kokuriku Manor', dat over de haven van Yokohama uitkijkt. Haar moeder is professor op de universiteit en hierdoor wordt het bestieren van het landhuis aan Umi overgelaten. Op haar school raakt ze betrokken bij een groepje dat zich inzet voor het behoud van oude gebouwen in de stad, die door de naderende Olympische Spelen plaats moeten maken voor nieuwe gebouwen.