אריאל (האלי ביילי) היא בת הים הסקרנית והנועזת של המלך טריטון (חאווייר ברדם), שמאוד משתוקקת לגלות את העולם האנושי שמעבר לים. למרות האיסור המחמיר על בת הים ליצור קשר עם בני האדם, אריאל מתאהבת בנסיך אריק (ג'ונה האוור-קינג) אחרי שהצילה אותו מטביעה. תשוקתה לחיות בין בני האדם ולחוות את חייה מחוץ לממלכת הים מובילה אותה להסכם מסוכן עם אורסולה, המכשפה הימית המרושעת (מליסה מקארתי). בעסקה הזו, אריאל מוותרת על קולה ומקבלת רגליים כדי לחיות על היבשה, אך המחיר הוא גבוה מאוד – לא רק חייה נמצאים בסכנה אלא גם שלטון אביה והשלום בממלכת הים עלולים להתערער.
הסיפור עוקב אחר מאבקיה של אריאל לשמור על אהבתה ועל זהותה, כשהיא מתמודדת עם כוחות אפלים שמנסים לנצל את חולשותיה ולהפר את האיזון בין היבשה לים. המלך טריטון נאבק לשמור על שלטונו ועל בטיחות בני עמו, בעוד אריאל מנסה למצוא את מקומה בעולם החדש, שבו כל צעד הוא אתגר וסיכון. לצד הדמויות המרכזיות, מופיעים גם דמויות נוספות שמוסיפות עומק ועניין לסיפור, כמו חבריה של אריאל והדמויות המפתיעות שמלוות אותה במסעה. הסרט מציג את הקונפליקט בין חופש לאחריות, בין אהבה לסכנה, ובין עולם מוכר לעולם לא נודע, כשהוא שוזר יחד מוזיקה מרגשת, קסם וויזואלי עוצר נשימה. אריאל, בת הים הקטנה, נאלצת לבחור בין שני עולמות ולהילחם על עתידה, כשהסכנות שמאיימות עליה הן לא רק אישיות, אלא גם גורל הממלכה כולה תלוי בהחלטותיה.
