Une sirène éprise du monde des humains tombe amoureuse d'un prince qu'elle a sauvé de la noyade et tente de devenir humaine pour pouvoir le séduire.
Ariel, la fille cadette du roi des mers, s'ennuie au fond de son palais aquatique. A quoi bon être libre d'ondoyer en compagnie des poissons et des hippocampes si c'est pour devoir à jamais renoncer au monde des humains qui la fascine ? Pour se consoler, la petite sirène s'amuse à écumer les épaves des vaisseaux naufragés. Un soir, observant la fête somptueuse donnée sur un navire en l'honneur du beau prince Eric, elle assiste à la violente tempête qui jette le bateau sur des récifs, et sauve de la noyade le jeune homme inconscient. Irrésistiblement attirée par lui, Ariel est déterminée à le rejoindre sur la terre ferme. Pour cela, elle conclut un pacte démoniaque avec Ursula, la sorcière de la mer...
Dernier film des studios Disney utilisant le procédé coûteux des dessins peints à la main, ce dessin animé est une merveille visuelle.