บาร์บี้™ โลมา มหัศจรรย์ บาร์บี้™ และน้องสาวได้ไปเยี่ยม เคน™ ในช่วงฤดูร้อนของการฝึกงานซึ่ง เคน™ ทำงานอยู่ที่แนวปะการังที่ศึกษาปลาโลมาในขณะดำน้ำและสำรวจแนวปะการังน้องสาวของเธอได้พบกับปลาโลมาอัญมณีที่หาได้ยากพบได้เพียงปีละครั้งเท่านั้น การค้นพบอันน่าอัศจรรย์นี้ทำให้พวกเธอได้เรียนรู้เกี่ยวกับการรักษาปะการังและสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลที่อยู่ที่นั่นและเมื่อพวกเธอได้พบกับ ไอส์ลา™ เพื่อนใหม่ดูเหมือนว่างานง่ายๆจะเป็นการผจญภัยเมื่อ ไอส์ลา™ เป็นนางเงือกและเธอต้องการความช่วยเหลือจาก บาร์บี้™ และน้องสาวเพื่อช่วยรักษาโลกใต้น้ำของเธอ