Dolphin Tale 2 เล่าเรื่องราวต่อจากครั้งที่โลมาเพศเมีย วินเทอร์ ถูกฟื้นฟูจากอาการบาดเจ็บโดยทีมงานแห่งโรงพยาบาล Clearwater Marine Hospital ซึ่งทีมงานชุดนี้ต่อชีวิตของเธอด้วยการติดตั้งหางเทียมชิ้นใหม่ให้ มาในภาคนี้พวกเขาต้องช่วยเหลือโลมาตัวน้อยอีกครั้งเนื่องจากแม่ของเธอที่ชื่อว่า ปานามา เสียชีวิตลง โดยสิ่งทีมงานชุดเดิมต้องทำอย่างเร่งด่วนคือหาโลมาตัวใหม่มาอยู่เป็นเพื่อนวินเทอร์ให้เร็วที่สุด เนื่องจากโลมาเป็นสัตว์สังคม และไม่สามารถอยู่ตัวเดียวได้