Vor sieben Jahren verschwand Lord Richard Croft, der Vater der mittlerweile 21-jährigen Lara Croft , doch noch immer hat sie nicht die Kontrolle über dessen global agierendes Wirtschaftsimperium übernommen, sondern lebt als Studentin und Fahrradkurierin in London. Eines Tages beschließt Lara dann jedoch, dem Verschwinden ihres Vaters nachzuspüren, und reist dafür zu seinem letzten bekannten Aufenthaltsort, einer kleinen Insel vor der Küste von Japan. Dort hatte dieser ein geheimnisvolles Grabmal untersucht. Doch kaum auf der Insel angekommen, sieht sich Lara zahlreichen lebensbedrohlichen Gefahren ausgesetzt und sie muss bis an ihre Grenzen gehen und - ausgestattet lediglich mit ihrem scharfen Verstand und ihrem beträchtlichen Willen - um ihr Überleben kämpfen.

Ein Jahr ist vergangen, seit Clownfisch-Vater Marlin seinen verschollenen Sohn Nemo quer durch den ganzen Ozean gesucht hat und dabei tatkräftig von der vergesslichen Doktorfisch-Dame Dorie unterstützt wurde. Die Aufregungen des Abenteuers liegen mittlerweile lange zurück und die Drei sind wie eine kleine Familie. Doch als Dorie eines Tages eine scheinbar unbedeutende Beobachtung macht, schießt es ihr plötzlich durch den Kopf: Wo sind denn eigentlich ihre Eltern abgeblieben? Kleine Bruchstücke ihrer Vergangenheit kommen auf einmal zurück und lassen sie nicht in Ruhe. Für Dorie ist klar: Dieses Mal muss sie sich auf die Suche begeben. Gemeinsam mit Marlin und Nemo macht sie sich auf eine Reise voller Gefahren, die sie bis ins Meeresbiologische Institut in Kalifornien führt. Doch wird sie dort endlich mit ihrer Familie wiedervereint?