Setelah berhasil mengembalikan The Heart of the Ocean ke Pulau Te Fiti, Moana (Auli'i Cravalho) terus berlayar mengarungi laut untuk menjelajah ke tempat yang belum pernah ia kunjungi. Bahkan, Moana bertekad untuk menemukan penduduk lain di luar sukunya yang ia yakini ada di luar sana.
Suatu malam, Moana melihat bintang di angkasa yang menuntunnya mencari Pulau Motufetū yang hilang. Dalam mimpinya, Moana mendapat petunjuk dari leluhurnya, Tautai Vasa (Gerald Ramsey) bahwa jika ia berhasil menemukan Pulau Motufetū, maka Moana akan dapat mempertemukan semua masyarakat dari seluruh penjuru laut.
Meski awalnya ragu, Moana pun bertekad menjalani misi tersebut karena ia merasa ini adalah jalan yang harus dilaluinya. Kembali ditemani oleh HeiHei, ayam peliharaannya, dan Pua, babi kesayangannya, Moana mengarungi laut dengan bintang di angkasa sebagai penunjuk arahnya.
Tak sendirian, Moana kini memiliki kru yang siap membantunya sepanjang perjalanan. Mereka adalah Moni (Hualālai Chung) si kutu buku yang sangat hafal dengan sejarah Suku Motunui; Loto (Rose Matafeo) yang cerdas dan mampu memperbaiki perahu; Kele (David Fane) petani pemarah yang terpaksa ikut karena Moana menginginkannya untuk memastikan persediaan makanan selama perjalanan selalu aman. Tak lupa pula Maui (Dwayne Johnson) yang turut bergabung di tengah perjalanan mereka.
Apakah mereka bisa berhasil menemukan Pulau Motufetū yang hilang dan menyatukan seluruh masyarakat dari segala penjuru laut?