少女克莱尔（艾玛·罗伯茨 Emma Roberts饰）和海莉（乔安娜·利维斯克Joanna 'JoJo' Levesque饰）是一对靓丽活泼的好友。海莉的母亲是海洋生物学家，她开学之后就要随同家人离开美国前往澳洲。两个好姊妹的即将天各一方，她们趁着这个暑假来到海滩上尽情游玩，心里盼望着一起的日子可以长些，再长些。在这里，她们碰到了一件怪事：一条传说中的美人鱼阿夸玛（萨拉·帕克斯顿 Sara Paxton 饰）闯进了她们的生活。
原来，阿夸玛顺着洋流来到这里，是为了在三天内找到人间真爱。否则，她将被迫嫁给一个不爱的人。而潜水救生员雷蒙德（杰克·麦克道曼 Jake McDorman 饰），正是她心中的白马王子。阿夸玛请教克莱尔和海莉，如何才能赢得王子的心。然而，情窦初开的两个姊妹，心中也对雷蒙德这个帅哥心旷神怡，加上风骚的情敌赛西莉亚（阿莉尔·凯贝尔 Arielle Kebbel 饰）的干扰，这个夏天的海滩就要好戏连连了。
最好的朋友克莱尔和海莉正在坦帕附近的海滨小镇贝布里奇享受暑假的最后几天，之后海莉因为母亲的海洋生物学家工作而搬到了澳大利亚。海莉向海神祈求奇迹，让她的母亲改变搬家的想法；几分钟后，一场猛烈的风暴发生了。
第二天晚上，女孩们潜入当地的游泳池，在那里她们发现了一条名叫海蓝宝石的美人鱼，她被暴风雨冲走了。海蓝宝石与女孩们成为了朋友，并解释说她因为被迫参加包办婚姻而离家出走。为了结束婚约，海蓝宝石必须向父亲证明真爱的存在。
海蓝宝石展示了她在白天将尾巴变成腿的能力，但她解释说，如果她接触到水，以及当太阳落山时，她就会恢复到真正的美人鱼形态。她还承认，她的目光集中在雷蒙德身上，雷蒙德是海莉和克莱尔暗恋多年的救生员。他们不愿意帮助她追求雷蒙德，但在海蓝宝石解释说任何帮助美人鱼的人都会获得一个愿望后同意了，希望他们可以利用这个愿望来阻止海莉移动。
由于不懂人类的社交暗示，海蓝宝石在第一次见面时就被雷蒙德拒绝了。女孩们承诺利用青少年杂志上的策略让雷蒙德在接下来的三天内爱上她。以塞西莉亚（当地气象学家被宠坏的女儿，也对雷蒙德感兴趣）为首的一群受欢迎的女孩试图破坏海蓝宝石。
海蓝宝石和雷蒙德在当地的一场舞会上结下了不解之缘，但她被迫离开，因为她的双腿在日落时变成了尾巴。出发前，她吻了他，并请他早上在码头与她见面。塞西莉亚跟随女孩们来到海蓝宝石居住的水塔，并发现了她的秘密。她解开梯子，阻止海蓝宝石离开，并拨打新闻频道，以便在国家电视台上揭发海蓝宝石，让她难堪。镇上神秘的勤杂工帮助海蓝宝石逃脱，她实现了他的愿望。塞西莉亚的父亲愤怒地没收了她的汽车，作为惩罚，因为他在国家电视台上让他难堪，还试图告诉观众海蓝宝石是一条美人鱼（旁观者嘲笑她的胡言乱语，惹恼了她）。
第二天早上，海蓝宝石问雷蒙德是否爱她。雷蒙德说他喜欢她，但还没有爱上她，因为他们只约会过一次，他想慢慢地了解她。海蓝宝石心碎了。塞西莉亚打断了她，并将她推入海中，海蓝宝石又变回了美人鱼。雷蒙德很震惊，但他赶紧让救援委员会来救她，这让塞西莉亚非常沮丧。
海蓝宝石的父亲召唤了一场巨大的风暴，将海蓝宝石拖回了家，但海莉和克莱尔跳入海中帮助她。当海蓝宝石问他们为什么冒着生命危险来救她时，他们回答说他们爱她。女孩们友谊的力量最终让海蓝宝石的父亲相信真爱的存在，风暴也随之平息。女孩们实现了她们的愿望，但决定不用它来阻止海莉搬走，因为她的母亲在澳大利亚为工作努力工作。相反，他们保留了这个愿望，并对海蓝宝石说再见，海蓝宝石承诺会来拜访。雷蒙德还邀请她去看他，他们接吻了。回到岸上，雷蒙德感谢女孩们的勇敢，并感谢她们向他介绍了海蓝宝石。海莉和克莱尔告诉对方他们会想念对方并分道扬镳。
在片尾字幕的舞台小册子中，[需要进一步解释]透露克莱尔、雷蒙德和海蓝宝