Cela fait plusieurs années que le jeune Sawyer Nelson (Gamble) et l'équipe du docteur Clay Haskett (Connick Jr) du Clearwater Marine Hospital, particulièrement investie dans sa mission, ont sauvé Winter. Grâce au docteur Cameron McCarthy (Freeman), qui a mis au point une queue prosthétique extraordinaire pour le dauphin blessé, ce dernier a eu la vie sauve.
Mais le combat n'est pas terminé. Panama, mère de substitution de Winter, décède à un âge très avancé : désormais, notre héros se retrouve privé du seul compagnon qu'il ait jamais connu. Néanmoins, la disparition de Panama risque d'avoir des conséquences bien plus dévastatrices sur le sort de Winter. En effet, selon la règlementation du ministère américain de l'agriculture, Winter ne peut rester seul au Marine Hospital : les dauphins, qui sont particulièrement sociables, doivent vivre avec au minimum l'un de leurs congénères. C'est désormais la course contre la montre pour trouver un compagnon à Winter avant que l'équipe du Clearwater Hospital ne doive se résoudre à transférer leur dauphin adoré à un autre aquarium…
Harry Connick Jr. (Docteur Clay Haskett)
C'est le créateur de l'aquarium qui s'est occupé de recueillir Winter.Morgan Freeman (Docteur Cameron McCarthy )
C'est lui qui s'est occupé de faire la prothèse de Winter.Ashley Judd (Lorraine)
Mère de Sawyer.Kris Kristofferson (Reed)
Père de Clay.Nathan Gamble (Sawyer)
C'est un gentil garçon que tout le monde adore, il est très attaché à Winter.Cozi Zuehlsdorff (Hazel)
Fille de Clay, elle fait tout pour se rendre utile à l'aquarium.Produit par Warner Bros. Pictures et Alcon Entertainment, L'INCROYABLE HISTOIRE DE WINTER LE DAUPHIN 2 raconte la suite des aventures du courageux dauphin Winter, dont le sauvetage, puis le rétablissement miraculeux – grâce à une queue prosthétique révolutionnaire – ont imposé l'animal comme un symbole d'espoir et de pugnacité pour de nombreux êtres humains à travers le monde, et ont inspiré le premier opus.
Les comédiens du premier opus endossent de nouveau leurs rôles : Kristofferson interprète Reed, le père de Clay ; Zuehlsdorff campe Haze, la fille de Clay ; Ashley Judd incarne Lorraine, la mère de Sawyer, Stowell joue le rôle de Kyle, cousin de Sawyer, et Highsmith joue Phoebe, le dresseur principal de Winter. La championne de surf Bethany Hamilton, elle-même exemple de courage, fait une apparition dans son propre rôle.