一位年紀16歲的人魚公主愛麗兒，她厭倦了每天在海底的生活，并且對人類世界充滿了好奇心。她與最要好的朋友小比目魚，時常在一起收集人類掉落到海底的文物。有時她和小比目魚會偷偷游到海面去找海鷗史考托，向它詢問有關她所找到人類文物的功用——即使史考特總是提供愛麗兒錯誤的資訊。

有一次愛麗兒與小比目魚又偷偷游到海面，正巧遇到在海面上一艘慶祝王子埃里克生日的船隊。此時突然發生了暴風雨，閃電擊中了船身。在一陣混亂中，愛麗兒救起了埃里克，并把埃里克送上岸邊。愛麗兒見到埃里克后便一見鐘情，并在埃里克意識模糊的狀態下唱了一首情歌獻給他。這時眾人趕到海邊發現了埃里克，愛麗兒只能匆匆游回海底。埃里克從此在心中便留下了美麗嗓音女孩的印象，并且發誓一定要找到這個女孩。

愛麗兒的父親——人魚王國的國王——川頓，禁止人魚與人類一切的接觸。但自從愛麗兒遇到埃里克王子后，川頓國王察覺了愛麗兒的異狀，便令宮中的音樂大臣螃蟹塞巴斯汀監視愛麗兒。為了到陸地找尋埃里克克，愛麗兒不顧塞巴斯汀的阻止，和擁有八爪章魚腳的女巫烏蘇拉交換條件。烏蘇拉要愛麗兒用她美麗的嗓音交換人類的雙腿，并把愛麗兒的嗓音收藏在一個貝殼項鏈之中。只要愛麗兒在變成人類的三天之內得到埃里克的真愛之吻，愛麗兒便可以恢復嗓音并永遠變成人類。

雖然愛麗兒在成為人類的第二天幾乎快要和埃里克接吻，但此時烏蘇拉利用和愛麗兒交換來的嗓音變成了一位美女凡妮莎來迷惑埃里克，并在第三天要和埃里克結婚。在婚禮上，塞巴斯汀、小比目魚已及史考托和他們的朋友故意破壞了烏蘇拉的婚禮，并且讓烏蘇拉脖子上收藏愛麗兒嗓音的貝殼項鏈掉落在地上，正巧就掉在愛麗兒的腳邊，并讓愛麗兒恢復了說話能力，同時受迷惑的埃里克也恢復了神志、并認出愛麗兒就是當時船難搭救他的女孩。

但此時太陽已下山，愛麗兒變回人魚，烏蘇拉便強行擄走了愛麗兒。川頓國王為了救回愛女，不得已將手中的三叉戟給了烏蘇拉以換回愛麗兒。得到三叉戟的烏蘇拉，將川頓和他的子民變成水螅，并宣布自己成為海底王國的女王。這時埃里克為了搭救愛麗兒，俯沖游入海底，并向烏蘇拉投擲了魚叉。被激怒的烏蘇拉把自己的身體巨大化，將埃里克克和他的船陷入漩渦之中。但埃里克急中生智，利用漩渦的力量，把船桅對準巨大化烏蘇拉的身體，將她刺死。

烏蘇拉死后，三叉戟回到川頓國王的手中，他的子民們重新變回人魚。川頓國王看著愛麗兒是如此深愛著埃里克，便用手中的三叉戟將愛麗兒變成人類。最后在眾人祝福下，愛麗兒與埃里克終于結婚，從此過著幸福快樂的生活。