En esta segunda propuesta del director Ben Stassen, se refuerza el perfil luchador de Sammy, que ya es abuelo, siempre apoyado en un relato entretenido. El protagonista es otra vez separado de su familia y de su gran amor: la tortuga marina Shelly. La caza tiene lugar mientras Sammy y su gran amigo Ray están enseñando a sus nietos, Ricky y Ella, a moverse en las profundidades del mar. Con una gigantesca red, los animalitos son capturados por un pescador que los vende a un acuario en Dubai.
Ni bien llega a ese lugar, la tortuga elabora un plan de escape. No está solo: en la búsqueda de fuga aparecen nuevos personajes como Jimbo, un pez gota de ojos saltones; la pulpa Annabel; Lulú, la langosta; Big D, un caballito de mar que gobierna el territorio acuático; y una familia de pingüinos. Juntos, atravesarán aventuras y desventuras, tristezas y alegrías, en secuencias en que la música se combina a la perfección con la narración.
Además del entretenimiento y un buen logrado efecto 3D, "Sammy 2" intenta transmitir a los niños un mensaje ecológico que objeta la mano destructora del hombre y la manera en que irrumpe y altera la vida de los animales marítimos. El poder de la amistad, el amor y la naturaleza son algunos de los ejes temáticos del filme.
En la primera parte de la película, los chicos ya habían conocido al pequeño Sammy, capaz de cruzar el océano con tal de reencontrarse con Shelly, a quien había perdido en la playa donde ambos habían nacido.