Tiga tahun setelah petualangannya bareng setengah dewa Maui dan dewi pulau Te Fiti, Moana kini ngabisin hari-harinya menjelajah pulau-pulau di sekitar Motunui. Dia berharap bisa nemuin orang-orang lain yang masih punya koneksi sama lautan. Waktu balik dari salah satu pelayarannya, Moana akhirnya dikasih gelar tautai — atau “ahli pelaut sejati,” gelar yang belum pernah disandang siapa pun di Motunui selama seribu tahun terakhir!

Suatu malam, Moana dapet penglihatan dari leluhurnya, Tautai Vasa, yang ngungkap rahasia kelam kenapa orang-orang sekarang udah nggak lagi terhubung dengan laut. Dulu, ada dewa badai jahat bernama Nalo yang pengin nguasain manusia, jadi dia menenggelamkan pulau legendaris bernama Motufetu — pulau yang dulunya jadi penghubung semua kepulauan — ke dasar lautan. Vasa juga ngingetin kalau suatu hari nanti, orang-orang Motunui bisa punah kalau Moana nggak bisa nemuin cara buat ngebangkitin Motufetu lagi.

Nggak mau tinggal diam, Moana pun ngerakit tim ekspedisi: ada Loto si pengrajin ulung, Moni si sejarawan, dan Kele si petani tua yang gampang ngedumel. Nggak ketinggalan dua sahabat setianya, babi kecil Pua dan ayam super polos Heihei. Bareng-bareng, mereka ngikutin jejak komet yang dipercaya bakal nuntun mereka menuju Motufetu.

Sementara itu, di tempat lain, Maui juga lagi nyari Motufetu buat urusannya sendiri. Dia ternyata punya masalah lama sama si Nalo, tapi sebelum sempat ngapa- ngapain, Maui ditangkap sama tangan kanan Nalo, Matangi. Maui sebenarnya pengin hubungi Moana, tapi dia takut gadis itu bakal celaka kalau ikut campur.

Di tengah perjalanan, kapal Moana dan timnya disergap sama para Kakamora — suku bajak laut kelapa buas yang dulu pernah dia temuin. Dari mereka, Moana tahu kalau ulah Nalo juga bikin Kakamora kehilangan pulau asalnya. Untungnya, satu anggota Kakamora bernama Kotu mau bantu. Bareng Kotu, mereka berhasil ngelumpuhin kerang raksasa tempat Matangi bersembunyi. Di sana, Moana ketemu langsung sama Matangi dan nyadar kalau sebenarnya dia juga nggak senang kerja buat Nalo. Matangi pun bantu Moana kabur dan nyatu lagi sama Maui serta timnya, lalu ngarahin mereka ke tempat Nalo berada.

Tapi Maui ngasih peringatan keras: wilayah kekuasaan Nalo jauh lebih berbahaya daripada dunia manusia. Kalau mereka berani ngelawan, taruhannya bisa nyawa. Dan benar aja, pas mereka mulai mendekat, para monster peliharaan Nalo langsung nyerang, ngerusak rakit mereka, dan ngelempar semua ke pantai pulau terpencil. Moana sempat kehilangan semangat, tapi Maui ngingetin dia tentang keberanian dan tekad yang dulu bikin dia jadi pahlawan.

Akhirnya, semangat Moana bangkit lagi. Mereka nyusun rencana baru: Maui bakal bantu ngebangkitin Motufetu, sementara Moana harus nyentuh pulau itu sendiri — satu-satunya cara buat menghentikan Nalo selamanya. Timnya pun memperbaiki rakit, dan begitu semuanya siap, mereka berangkat menuju pertempuran terakhir... tepat saat badai raksasa mulai menyambar di depan mereka.