當神秘小美人魚蘇子蕪在探索未知海域時意外邂逅傳說中的大海怪陳新玥，兩人因共同追尋深海異寶而結成盟友。隨著海底遺跡的開啟，遠古文明留下的能量核心浮出水面，卻引發貪婪勢力對海洋生態的覬覦。在對抗人類捕撈船隊的過程中，王亞琳飾演的人魚長老揭曉了海怪與人魚族千年前守護海洋平衡的誓約真相。陳睿婕、韓秋雨等人飾演的探險者相繼卷入這場正邪較量，最終在談維康、李豐道飾演的海洋守護者協助下，眾人合力擊退盜寶集團。影片結尾處，徐子堯、周杭飾演的科學家通過研究異寶揭示了海洋污染治理的關鍵線索，而拜躍飾演的反派首領則因證據確鑿被繩之以法。