世界各地接连出现神秘海怪毁坏商船事件，引发恐慌，传言海洋面临 灾难。潜艇阿力决定集结伙伴追踪“海怪”，却发现“海怪”是 一 艘 以 “环保”为借口来开展邪恶计划的科技潜艇。为了解开这些 谜团，阿力和朋友们利用所学知识，开始了海底两万里的漫游探险。

章鱼保罗（蒋可 配音）因为欠下巨款而遭到了债主的追杀，无奈之下，它只能带着家人，在海底展开了逃亡，过起了东躲西藏居无定所的生活。一次偶然中，保罗遇见了独眼鲨（谭满堂 配音），在独眼鲨的教唆和挑拨之下，保罗竟然走上了赌球的道路，并且屡战屡胜，一夜之间成为了耀眼的明星，保罗亦因此而变得自大起来。 保罗的儿子小保（李晔 配音）于无意之中撞破了独眼鲨的阴谋，原来，所有球赛的结果都在独眼鲨的操纵之中。期初，保罗并不相信儿子所言，认为是一派胡言，然而，随着时间的推移，在小保和一干好友的不懈劝说之下，保罗终于看清了事实，回归了正道。

在海豹镇长和企鹅教授的宣传带领下，海底社会认同了“外星人有害论”的观点。小潜艇阿力偶然遇到来地球游玩却和父母走散的小外星人Wugu，通过了解，阿力发现外星人不但不危险，还很友好。为了帮助Wugu找到父母，阿力和朋友贝贝踏上了冒险的旅程……

小潜艇阿力前往海底深处执行任务，遭遇史无前例的意外事件。小鲨鱼梅莎拒绝成为爸爸独眼鲨那样鱼见鱼怕的海底霸王，内心幻想成为小潜艇阿力一样的海底英雄。她无意之中得到的神秘宝盒，却把爸爸独眼鲨变回了童年的模样。当宝盒离奇失踪后，海底游乐场惊现神秘大怪物…… 为探寻谜底拯救海底世界，小潜艇带着超萌小动物们一起踏上了神奇的寻宝冒险之旅。