Merliah Summers adalah surfer juara yang tinggal di Malibu. Dia dijuluki “Ratu Gelombang”, dan teman-temannya, Hadley dan Fallon, bahkan membuat lagu untuknya. Suatu hari, selama kompetisi surfing, tiba-tiba ada highlight merah jambu di rambutnya saat dia berselancar. Melihat ini, dia menyelam di bawah air dan menyadari bahwa dia bisa bernafas dan berbicara di bawah air. Lumba-lumba berbicara bernama Zuma berbicara dengan Merliah, dan kemudian membawanya kembali ke teman-temannya. Merliah terkejut tetapi memilih untuk tidak mempercayainya.
Merliah memberitahu teman-temannya apa yang terjadi dan kemudian pulang ke rumah dalam pemikiran yang mendalam. Kakeknya, Break, yang merawat Merliah, mengungkapkan padanya bahwa dia sebenarnya setengah manusia duyung setengah manusia; ayahnya Rip menikahi putri duyung bernama Calissa, dan Merliah. Namun, Merliah akan menjadi tidak aman hidup di antara putri duyung, karena ia dilahirkan dengan penampilan manusia. Break setuju untuk merawatnya, jadi ibunya memberi Merliah kepadanya ketika dia masih bayi. Merliah tidak percaya padanya dan pergi untuk berbicara dengan teman-temannya tentang hal ini.
Zuma si lumba-lumba menemukan Merliah dengan teman-temannya lagi dan mengatakan kepadanya bahwa kerajaan putri duyung, Oceana.
Kisah putri duyung diperintah oleh ibu Merliah dalam bahaya. Bibi jahat Merliah, Eris, telah mengambil tahtanya. Merliah menjadi marah karena dia tidak mengerti apa yang sedang terjadi, dan melempar kalung yang dia kenakan, di lantai. Kalung itu diberikan kepadanya ketika dia masih bayi, dan itu memainkan pesan ketika dia melemparkannya. Itu mengungkapkan bahwa Calissa masih hidup dan membutuhkan bantuan dan bahwa Merliah adalah setengah putri duyung. Ia juga mengatakan Calissa sedang membuat Merillia, kekuatan kehidupan magis lautan.
Merliah pergi bersama Zuma untuk membantu ibunya. Mereka tiba di kerajaan bawah air, dan menemukan bahwa festival yang diadakan oleh Eris sedang terjadi. Zuma mengatakan pada Merliah bahwa Eris ‘Merillia tidak sekuat Calissa, dan itu membuat lautan lemah. Zuma dan Merliah memasuki butik fashion untuk mendapatkan ekor palsu sebagai penyamaran saat mereka menyaksikan festival. Mereka melihat Eris membuat pusaran air yang tidak mungkin untuk melarikan diri, dan membawa orang-orang merdeka ke ruang bawah tanahnya. Hal ini membuat Merliah tidak yakin apakah dia dapat menyelamatkan Oceana, dan pemilik butik menemukan bahwa dia bersembunyi ketika anjing peliharaan mereka, Snouts, menggelitik jari-jari kaki Merliah. Pemiliknya adalah Kayla dan Xylie, dua putri duyung yang penuh gaya, yang memberi Merliah ekor palsu untuk berenang sehingga dia akan cocok.
Kayla dan Xylie ingin membantu Merliah dan Zuma, jadi mereka pergi untuk melihat The Destinies. Mereka adalah putri duyung yang bisa melihat masa depan. Mereka mendengar Eris mengatakan dia akan menghancurkan Merliah, jadi Kayla dan Xylie mengalihkannya, dan mereka pergi menemui Destinies. The Destinies – Dee, Deandra dan Deanne – beri tahu Merliah apa tepatnya yang dia butuhkan untuk mengalahkan Eris: Kalung Celestial, Dreamfish, dan Eris, yang melindunginya.
Merliah berbicara dengan Fallon dan Hadley dengan sebuah alat dan mereka mencari tahu di mana Celestial Comb berada: di sebuah gua yang dijaga oleh ubur-ubur besar. Zuma, Kayla dan Xylie mencoba mengalihkan perhatian ubur-ubur sementara Merliah dan Snouts mengambil sisir. Mereka mendapatkannya dan melarikan diri sebelum gua itu runtuh. Merliah menghubungi Fallon dan Hadley lagi, dan mereka menemukan Dreamfish. Itu ada di arus Adenato. Mereka mendapatkan Dreamfish dan kemudian, untuk mendapatkan kalung Eris, Merliah, Kayla dan Xylie menyanyikan lagu Queen of the Waves (tapi dengan lirik yang berbeda) padanya di festival untuk mengalihkan perhatiannya. Eris menjadi marah dan membuat pusaran air untuk menyingkirkan Merliah, dan Merliah tersedot masuk.
Merliah meminta bantuan Dreamfish, dan itu menawarkan untuk membiarkan dia pulang dan berpura-pura tidak ada yang terjadi. Merliah menolak dan secara ajaib mendapatkan ekor putri duyung sungguhan untuk menggantikan yang palsu. Dia melarikan diri dari pusaran air dengan ekor barunya yang kuat dan mengambil kalung Eris. Calissa membuat lebih banyak Merillia, dan Merliah mengetahui bahwa Eris tidak bisa mengalahkan Calissa karena Eris tidak dapat membuat Merillia. Eris mengejar Merliah dan Eris akhirnya terjebak di salah satu pusaran airnya sendiri. Dia dibawa ke dasar parit terdalam di lautan.
Merliah membebaskan Calissa dan Calissa menyembuhkan lautan dengan Merillia-nya. Dia juga memberikan putrinya sebuah kalung yang akan membuatnya menjadi manusia lagi, serta putri duyung kapanpun dia mau. Merliah kembali ke Malibu dan memenangkan piala surfing. Kemudian, Calissa bertemu Break, Hadley, dan Fallon.
