影片从家喻户晓的安徒生童话中汲取灵感，以天真、勇敢兼具反叛精神的美人鱼爱丽儿（海莉·贝利 Halle Bailey 饰）为主角。渴望探索大海以外世界的她爱上了人类王子亚历克（乔纳·豪尔-金 Jonah Hauer-King 饰）。爱丽儿追随内心的声音，不惜违背传统，与邪恶的海底女巫乌苏拉（梅丽莎·麦卡西 Melissa McCarthy 饰）达成交易以换取体验人类生活的机会，却发现将自己和父亲都置于极度危险的境地……
本片是迪士尼经典动画电影《小美人鱼》的第三部系列作品。故事回到爱丽儿还在大海中生活的情景，所以爱丽儿依然是人鱼姿态于故事中出现。本片中也会首度揭露爱丽儿的母亲雅典娜皇后。自从雅典娜皇后在一次意外中丧生后，川顿国王就下令：亚特兰提卡王国不准有音乐的存在！但是年轻又热爱音乐的爱丽儿却对此令相当的反感，也决定不顾父亲的感受，就是要与音乐为伍！此举将会为她带来灾难？还是她可以因此找回父亲昔日对她们的关爱呢？
美人鱼爱丽儿和王子埃里克结婚后过着幸福美满的生活，不久，两人的女儿麦乐迪也出生了。小家伙天性调皮，和妈妈正好相反的是，她一直向往着海底绚丽多彩的世界，爱丽儿也一直没有告诉她自己的身世。
上一集企图加害爱丽儿的巫婆的妹妹莫嘎纳为了帮姐姐报仇，骗麦乐迪说能帮她变成美人鱼，乐不可支的麦乐迪就这样跟着莫嘎纳前往了海底。丢失了爱女的爱丽儿和埃里克异常焦急，为了寻找爱女下落，爱丽儿决定重回大海。
