"Mỹ nhân ngư" là câu chuyện kể về tộc người cá sinh sống tại vùng vịnh Thanh La, nơi bị ô nhiễm nặng nề do sự hủy hoại của loài người. Sinh mạng bộ tộc bị đe dọa khi một tập đoàn bất động sản muốn cải tạo khu vực này thành khu du lịch, đưa máy phát sóng siêu âm xuống đại dương để xua đuổi các loài sinh vật dưới nước.

Đứng trước nguy cơ diệt vong, tộc người cá cử nàng tiên cá San San đi ám sát kẻ đứng đầu tập đoàn là ông chủ Lưu Hiên. Nhưng trong quá trình thi hành nhiệm vụ được giao, nàng tiên cá San San đã nảy sinh tình cảm với kẻ thù.