Desobedecendo aos pais, Fly, a irmã Stella e o primo Charlie decidem ir pescar. Subitamente, a maré começa a subir e os três ficam presos, mas descobrem um túnel secreto que vai dar ao laboratório de um biólogo, o Professor Plancton. Este cientista, bondoso mas trapalhão, conta-lhes que está a trabalhar numa fórmula para converter as pessoas em peixes, para sobreviverem ao futuro degelo dos pólos. Acidentalmente a pequena Stella bebe a poção e converte-se numa estrela do mar. Fly atira-a para o mar sem desconfiar que se trata da irmã. Quando Charlie observa na câmara de filmar do professor a transformação de Stella apercebe-se que ela está perdida, talvez para sempre. Assim, Fly, Charlie e o Professor Plancton decidem ir buscá-la, mas para isso terão de converter-se em peixes.