年輕的記者邁克爾與侄女艾米在佛羅里達(dá)海岸發(fā)現(xiàn)一只被漁網(wǎng)纏繞的神秘生物，這只擁有女性上半身和魚類尾鰭的生物展現(xiàn)出驚人的智慧與美感。通過翻譯學(xué)家洛蕾托·帕拉爾塔飾演的海洋專家協(xié)助，他們確認(rèn)這正是傳說中的美人魚。隨著政府官員杰瑞德·桑德勒與生物公司代表阿曼多·古鐵雷斯組成的捕獲團(tuán)隊逼近，三人組必須破解美人魚的生物密碼。在雪莉·麥克雷恩飾演的退休海洋學(xué)家?guī)椭拢麄儼l(fā)現(xiàn)美人魚體內(nèi)存在維持生命平衡的獨(dú)特酶群。最終通過黛漢恩·卡羅爾飾演的海洋保護(hù)官介入，眾人合力在漲潮時分將美人魚送回深海保護(hù)區(qū)。片尾彩蛋顯示珊娜·科林斯飾演的年輕生物學(xué)家正在追蹤新的海洋異常信號。