"Big Miracle" er inspirert av en sann historie som fanget hjertene til mennesker over hele verden. En småbyjournalist og en dyreelsker får hjelp av rivaliserende supermakter til å redde en flokk majestetiske gråhvaler som er fanget i isen i Arktis.

Fanget på havet for så og bli sperret inne i en liten tank, blir Willy en ulykkelig og uforutsigbar attraksjon i en akvariepark. Ingen forstår Willy - bortsett fra Jesse - en rufsete gategutt som vet hva det vil si å ikke ha noen familie. Et spesielt bånd oppstår mellom disse to - så sterkt at de er villige til å satse alt for å finne veien hjem!

Den unge Kirra forlater hjemmet i Australia for å tilbringe sommeren med bestefaren i Sør-Afrika. Hun finner snart en spekkhoggerunge som har strandet i lagunen nær bestefarens nedkjørte fornøyelsespark ved sjøen. Hun kaller sin nye venn Willy og legger ut på en fantastisk reise for å føre hvalen tilbake til stimen sin, før bestefarens grådige rival gjør Willy om til en penge produserende attraksjon i den glatte parken sin.

To år har gått siden Jesse og Willy så hverandre sist. På en campingtur med fosterforeldrene finner Jesse sin gamle venn og de har det like fint sammen som før. Gleden får en brå stopper når en oljetanker går på grunn og Willys familie blir splittet og er i fare. Jesse, vennene Randolph og Nadine må hjelpe Willys søster som er full av olje. Willy sirkler sint og fortvilet rundt henne... Jesse må satse alt på at Willy stoler på ham for å kunne redde Willys familie.