17세가 된 제시는 윌리에 대한 추억을 간직한 채 여름 방학 아르바이트로 고 래를 연구하는 배에 랜돌프와 함께 승선한다. 바다에서 오르카 고래의 감소를 연구하는 그들과 멀지 않은 곳에서 10세 소년 맥스가 아버지 존과 함께 항해 중이다. 존은 고래를 불법으로 사냥하는데, 그가 사냥하고 있는 고래가 다름 아닌 윌리와 그의 가족들이다. 우연히 제시와 만나게 된 맥스는 윌리를 구출 하기 위해서 힘을 합치고 그 과정에서 제시는 윌리와의 깊은 우정을 다시 느 끼게 된다.