Bộ phim diễn ra nhiều năm sau các sự kiện của phần phim đầu tiên. Ariel và Hoàng tử Eric hiện có một cô con gái tên là Melody . Mặc dù Ariel từng là một nàng tiên cá khao khát được sống trên cạn, nhưng con gái cô, Melody, lại cảm thấy có mối liên hệ chặt chẽ với đại dương và tò mò về thế giới bên dưới biển, mặc dù cha mẹ cô đã cố gắng giữ cô tránh xa vì lo ngại về an toàn. Nhân vật phản diện chính là Morgana , người chị độc ác của Ursula (nhân vật phản diện trong phim gốc). Morgana muốn trả thù Ariel và tìm cách kiểm soát đại dương. Cô ta dụ Melody xuống biển bằng cách thao túng ham muốn tìm hiểu thêm về di sản của cô như một phần nàng tiên cá. Melody cuối cùng biến thành một nàng tiên cá sau khi đạt được thỏa thuận với Morgana, giống như Ariel đã làm với Ursula trong phim đầu tiên. Câu chuyện kể về cuộc phiêu lưu của Melody khi cô khám phá ra danh tính nàng tiên cá của mình, đoàn tụ với gia đình dưới nước và học được tầm quan trọng của việc chấp nhận bản thân. Ariel, cùng với những người bạn cũ như Sebastian , Flounder và Vua Triton , phải cùng nhau hợp tác để cứu Melody và đánh bại Morgana.