Около береговой линии игриво плавают косатки. Вскоре группа охотников выслеживает выводок китов, после чего один из них, которого называют Вилли, попадает в сети, после чего его отправляют в парк развлечений.
Некоторое время спустя в Сиэтле 12-летний мальчик Джесси, брошенный матерью шесть лет назад, оказывается пойман полицией за вандализм и кражу еды в тематическом парке. Социальный работник Дуайт помогает мальчику, находя ему приемную семью. При этом Джесси приходится очистить граффити в рамках его испытательного срока. Его приемные родители – доброжелательные Энни и Глен Гринвуды, однако Джесси все же остается крайне неуправляемым и враждебным по отношению к ним.
Работая в парке, Джесси встречает Вилли. Сотрудники парка, включая тренера Рэя Линдли, считают Вилли упрямым и трудным, однако Вилли очень нравится, когда Джесси играет на гармошке. Позднее он даже спасает Джесси от утопления. Между мальчиком и касаткой образуется уникальная связь. Вскоре Джесси начинает дружить со смотрителем Вилли Рэндольфом Джонсоном, который рассказывает мальчику о связи людей и касаток. Джесси начинает учить Вилли трюкам, а после прохождения стажировки мальчику предлагают постоянную работу в тематическом парке. Также в это время Джесси становится ближе к своей новой семье.
Владелец парка развлечений Диал видит талант Джесси и Вилли, после чего планирует организовать им свое шоу, чтобы наконец-то заработать на Вилли, который до сих пор приносил лишь убытки. В день первого представления Вилли испытывает недовольство от того, что дети постоянно стучат по стеклу, так что отказывается выступать. В порыве гнева он врезается в резервуар, повреждая его. Джесси в слезах убегает прочь.
На берегу Дуайт читает мальчику лекцию о том, что его мать никогда не вернется, и ему будет лучше с Гривудами, однако мальчик не хочет его слушать и выгоняет мужчину. Позже в парке Джесси замечает, что семья Вилли зовет его из океана, и он понимает, что его друг несчастен в плену. Вскоре после этого Джесси замечает помощника Диала Уэйда, а также нескольких его коллег, которые пробираются в подводную зону наблюдения. Она намеренно повреждают резервуар, чтобы из него вытекала вода, чтобы в последствии убьет Вилли и позволит им заработать миллион долларов на страховом полисе.
Джесси, Рэндольф и Рэй разрабатывают план по освобождению Вилли обратно в океан. Они используют оборудование в парке, чтобы погрузить Вилли в трейлер, а затем Джесси и Рэндольф используют грузовик, чтобы отбуксировать животное к ближайшей пристани. Они стараются держаться проселочных дорог, чтобы их не заметили, но в итоге они застревают в грязи. Тем временем Уэйд сообщает Диалу, что Вилли пропал, после чего они собирают поисковую группу, чтобы найти беглецов.
Джесси просит помощи и Глена и Энни, и они помогают высвободить грузовик, после чего вместе направляются к пристани, чтобы освободить Вилли. Диал знает, куда они направляются, так что Уэйд и его помощники блокируют ворота. Глен же таранит их на полной скорости, после чего выпускает Вилли в воду, в процессе затопив и машину.
Когда Вилли наконец-то попадает в воду, то не сразу начинает двигаться, так как слишком много пробыл на суше. Диал и его сообщники пытаются остановить косатку, но Джесси вместе с семьей и друзьями сдерживают их, давая Вилли достаточно времени, чтобы уплыть. Вскоре Вилли начинает плыть и направляется к выходу в океан. Но внезапно появляются два китобойных корабля Диала, которые закрывают пристань сетями. Джемми бежит к дамбе, призывая Вилли следовать за ним, отвлекая от лодок.
Он подходит к краю и говорит, что Вилли нужно совершить прыжок, чтобы выбраться на свободу. Со слезами на глазах он дает Вилли команду к прыжку, и тот перепрыгивает дамбу и приземляется в океане с другой стороны, после чего возвращается к своей семье. Джесси же возвращается к Глену и Энни, которые обнимают его, смотря на море. Вилли дает Джесси зов, и они прощаются.
