Русалочка Ариэль, младшая дочь морского царя Тритона, по забывчивости не явилась на концерт, устроенный придворным советником — крабом Себастьяном, где должна была спеть своим прекрасным голосом главную партию. Вместо этого она со своим другом, рыбкой Флаундером, отправилась в одно из мест кораблекрушений. Мечта Ариэль — мир людей, и она собирает коллекцию человеческих вещей с затонувших кораблей. После диспута с отцом Ариэль уплывает в свою тайную пещеру, хранящую человеческие предметы обихода. Себастьян, посланный Тритоном для слежки за дочерью, проникает в пещеру и отчитывает Ариэль за легкомыслие.

Неподалёку проплывает корабль принца Эрика. В день его рождения на корабле устроен праздник, но в разгар вечеринки начинается шторм. Пытаясь спасти своего пса Макса, Эрик попал в западню и стал тонуть. Ариэль спасла принца, потерявшего сознание, и вынесла на берег. Там он очнулся под звуки её прекрасного голоса. Когда к нему приблизился его опекун Угрюмус, незнакомка исчезла, но Эрик не смог забыть её и задался целью найти. Ариэль влюбляется в Эрика, но Себастьян нечаянно выдаёт тайну царю Тритону. Так как последний ненавидел людей и считал их варварскими рыбоедами, то он явился в пещеру дочери и в гневе разрушил своим трезубцем всю её коллекцию.

Ариэль предлагают помощь мурены Флотсам и Джетсам — слуги морской ведьмы Урсулы. Будучи изгнанницей дворца, Урсула давно наблюдала за царским семейством в поисках удобного шанса вернуться обратно. От безысходности русалочка решается пойти на сделку с морской ведьмой. Договор заключался в следующем: Урсула давала Ариэль человеческие ноги на условии, что в течение трёх дней принц поцелует её поцелуем истинной любви. Если этого не произойдёт, девушка снова превратится в русалку и будет вечно принадлежать Урсуле. Взамен ведьма потребовала плату — голос Ариэль, который она заключила в свой медальон-ракушку.

На берегу Ариэль находит Эрик, но не узнает её, потому что она стала немой. Тем не менее, она смутно напоминает ему его спасительницу, и Эрик приглашает девушку во дворец. Себастьян, Флаундер и альбатрос Скаттл отправляются следом, чтобы помочь русалочке. Эрик очарован незнакомкой, и на следующий день они отправляются на прогулку в лодке. Принц почти целует русалочку, но Флотсам и Джетсам переворачивают лодку. Урсула, видя, что её коварный план под угрозой, превращается в красивую девушку Ванессу с голосом Ариэль и околдовывает Эрика. Под действием чар принц делает ей предложение.

На закате третьего дня свадебный корабль отплывает в море. Убитая горем, Ариэль остаётся на берегу. Скаттл, пролетая над судном, слышит голос Ариэль и обнаруживает, что на самом деле новоявленная невеста принца — это Урсула, но в другом образе. Узнав об этом, Ариэль пытается догнать корабль вплавь. Подстрекаемые Скаттлом птицы и обитатели водного мира устраивают погром на корабле, пытаясь задержать свадьбу. В общей потасовке Ванесса роняет свой колдовской медальон. Чары сняты, Эрик выходит из-под гипноза, и к Ариэль возвратился её голос. Однако принц не успевает поцеловать русалочку — солнце уже зашло.

Ариэль снова становится русалкой, а Ванесса перевоплощается в Урсулу и уносит её в море. На их пути возникает царь Тритон. Чтобы спасти дочь, он отдаёт корону и трезубец Урсуле. Эрик ныряет на дно в надежде спасти любимую, и в результате погибают Флотсам и Джетсам. В гневе Урсула превращается в гигантского монстра и устраивает бурю в океане. Поднявшись на один из поднятых со дна кораблей, Эрик даёт бой Урсуле и убивает её. К Тритону возвращаются его корона и трезубец, а бесчувственного Эрика выносит на морской берег. Видя, как Ариэль и Эрик любят друг друга, морской царь делает свою дочь смертной и отпускает её к людям.