芭比来到海滨小镇探望当海洋生物学家的姐姐。姐妹俩发现三只海豚能用歌声让珊瑚礁发光，更神奇的是，每当月光洒在海面，海豚会短暂地变成长发少女。原来她们是亚特兰蒂斯的三位小公主，因海巫婆诅咒而变成海豚，只有集齐三颗“真心之珠”才能恢复。芭比和姐姐与三位公主共同踏上冒险，途中还要躲避海巫婆的乌贼爪牙。最终芭比用自己的音乐盒碎片打磨成了第三颗珠子——因为“真心”不一定来自族人，也可以来自新朋友。公主们恢复了人形，选择留在人类世界读海洋保护专业。
出乎意料的有诚意，不只是卖玩具。环保主题和友谊叙事结合得很自然，海豚变公主的特效镜头美到成年人都哇出声。芭比这次不再是花瓶，是行动派。
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