電影開始，小美人魚小妮偷偷騎著爺爺的座頭鯨想到岸上透氣
途中不小心與一艘漁船相撞，將重要的鱗片弄丟
找不到回家的路的同時，家人也無法聯繫她
在一次偶然的機會下，少女艾米和齊齊在標本室里發現了她
好心的兩人決定偷偷將她運回家中
在聊天的過程中，艾米和齊齊得知小妮的雙腳只要碰到水就會變為人魚的尾巴
而且人魚還擁有超能力，而艾米的爺爺患有老年痴呆
於是小妮施展超能力讓爺爺終於認得了艾米
但爺爺的這段記憶只維持了幾分鐘
小妮認為超能力失效是因為鱗片丟失的緣故
三人決定開始尋找鱗片
隔天，艾米和齊齊便帶上小妮一起上學
但一進教室就不小心把墨水甩到了大姐大小羅的臉上
好心的她幫小羅擦去墨水時，連同臉上的妝也幫她一起擦掉
回到宿舍的三人討論這件事情都大笑不止
突然間小妮感受到了鱗片好像就在附近
於是三人趕緊出門找鱗片
在途中，小妮聽到了一個微弱的求救聲
三人發現草叢裡有一隻烏龜迷路了
她們決定將烏龜送回家，誤打誤撞的過程中卻遇見了校草小正
這隻烏龜原來是他的寵物
為了感謝三人，小正請她們來到家中做客
在參觀過程中，小妮發現一個相框上鑲著她的鱗片
但鱗片已經失去了光澤，原來最開始撿到鱗片的是一個熱衷研究魚類的變態老師
不巧的是鱗片被一隻貓帶到了校草小正的家中
而鱗片的光澤已經附在他的身上，融為一體了
回家後的三人商量讓小妮通過接吻的方式將鱗片的光澤吸收回來
一年一度的校花之夜到來，小正之前邀請小妮做他的舞伴
卻遲遲不見小妮的身影，原來變態老師發現了小妮是美人魚
將她綁架回到家中，興奮的準備開始解剖
艾米和齊齊冒著生命危險最終還是將小妮救出
而另一邊的校花之夜，等不到舞伴的小正無奈只能與小羅共舞
小羅也不出意外的當選了本屆最美人氣校花
正當這時候，小妮驚艷出場
她卻用歌聲與一個人告別
小正再也控制不住自己的情感
衝上台與小妮擁吻，台下的所有人都為這結局拍手叫好
重得鱗片光澤的小妮最終還是離開了人類世界
她騎著座頭鯨慢慢消失在海洋的盡頭
電影到此也就結束了，雖然最後小正與小妮沒有在一起
但收穫了友誼和愛情的小妮依舊是幸福的
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