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Cléo et Emma font la connaissance d'une nouvelle fille, Rikki. Elles se retrouvent toutes les trois bloquées sur l'île de Mako, où elles sont transformées en sirènes. Les trois adolescentes se retrouvent dotées de pouvoirs magiques, leur permettant de maîtriser l'eau.

La fille la plus populaire du lycée, l'insupportable Miriam, donne une fête chez elle, au bord de sa piscine, et les trois adolescentes veulent absolument y aller. Mais elles prennent alors le risque de se retrouver au contact de l'eau. Lorsque Zane pousse Cléo dans la piscine, Lewis est le seul à lui venir en aide. Il sera donc le premier à découvrir le secret des trois amies.

Rikki et Emma sauvent une tortue de mer des filets d'un chalutier, mais les pêcheurs les confondent avec des requins. Une chasse au requin s'en suit. Cléo surmonte sa phobie de l'eau et sauve une autre tortue, avant d'être elle-même prise au piège.

Déterminée à vivre normalement malgré tout, Cléo réussit à convaincre Emma de faire sa « soirée-pyjama » annuelle. Cléo se fait éclabousser, mais parvient à cacher sa queue de sirène en se glissant rapidement dans un sac de couchage. Cléo rencontre une vieille femme mystérieuse qui semble connaître le secret des trois jeunes filles.

Kim lit le journal intime de Cléo et découvre ainsi sa vie secrète de sirène. Elle espionne alors les filles et en conclut que Miriam est la chef des sirènes. Miriam et Cléo se disputent le titre de Reine de l'Océan tandis que Kim essaie à tout prix de prouver qu'elle a raison. Mais elle parvient seulement à énerver Miriam.

Le petit frère d'Emma, Elliot, tombe sous le charme de Rikki lorsque cette dernière le sauve de la noyade. Rikki lui fait comprendre que rien n'est possible entre eux deux. Elliot s'enfuit et part se réfugier dans un massif de fougères.

Un soir de pleine lune, Emma se transforme en sirène insouciante et déchaînée. Lors de la soirée d'anniversaire de son père, elle est totalement méconnaissable et à l'opposé de la jeune fille ordonnée qu'elle est habituellement. Ses camarades parviendront-elles à la maîtriser avant que leur secret ne soit dévoilé ?

La très charismatique Docteur Denman promet à Lewis gloire et fortune en échange de certains renseignements précieux. Au nom de la science, Lewis trahira t'il ses amies en révélant leur secret ?

Rikki profite de ses talents de sirène pour se faire de l'argent de poche facilement. Mais lorsqu'elle se retrouve, malgré elle, mêlée à un trafic de poissons, elle décide de se venger.

Pour impressionner son père, Zane s'inscrit à un concours de courts-métrages organisé par la ville. Equipé de sa caméra, il tente de battre le record de planche à voile détenu par son père, autour de l'île de Mako. Il se retrouve en danger au milieu d'un banc de requins, et est, à son insu, sauvé par la sirène Rikki.

Emma aide Byron à s'entraîner pour une compétition de natation. Au début, ils s'entendent très bien, et échangent même un baiser. Mais très vite, Emma se transforme en un professeur diabolique, et Byron finit par la congédier. Le jour de la compétition Byron est vainqueur et tente de serrer Emma dans ses bras pour la remercier, mais elle le repousse.

La pleine lune ensorcelle Cléo et la transforme en une sirène irrésistible qui attire tous les garçons du voisinage. Cléo apprécie cet excès d'attention et accepte de chanter pour eux. Cléo est en train de chanter au Juice Bar quand la lune disparaît, rompant ainsi le charme et laissant entendre le timbre peu mélodieux de sa véritable voix.

Lorsqu' Emma apprend que le bateau dans lequel vit une vieille femme mystérieuse ne peut plus naviguer, la jeune fille lui propose de l'héberger. Zane se retrouve pris au piège dans le bateau en train de couler. Emma tente de le sauver, mais Zane aperçoit alors une queue.

Le père de Cléo a organisé une fête surprise très embarrassante pour sa fille, qui s'enfuit alors sur l'île de Mako. Là-bas, elle manque de peu de se faire repérer par Zane et Lewis, en expédition près de l'île à la recherche du monstre marin.

Emma est chargée de gérer le Juice Bar. Miriam décide de faire des siennes, et coupe l'alimentation électrique de la chambre froide. En essayant de rétablir le courant à l'aide de ses pouvoirs magiques, Emma transforme accidentellement Miriam en glaçon. Les trois amies parviendront-elles à décongeler Miriam?

Au parc aquatique Sea World, un dauphin refuse de manger, sauf si Cléo en personne vient le nourrir. Comme elle part régulièrement de chez elle en cachette pour aller s'occuper du dauphin, tout le monde pense qu'elle a un petit ami.

Une journée pluvieuse oblige les jeunes filles à rester chez elles. Chacune prétexte une maladie imaginaire, et les trois amies déclenchent ainsi une situation de crise car les parents sont persuadés que leurs filles nécessitent des soins d'urgence.

Un soir de pleine lune, Rikki est prise de folie : tout ce qui l'entoure se dessèche et s'évapore. Elle s'enfuie sur l'île de Mako où elle retrouve Zane et l'embrasse.

Cléo et Kim ont une violente dispute et Cléo est à bout. Au même moment, leur cousine Angela débarque, ce qui ne fait qu'empirer la situation. Cléo prend conscience qu'il y a des choses bien plus difficiles à gérer qu'une simple dispute entre sœurs.

Emma et Cléo aident Lewis à attraper un énorme poisson lors d'une compétition de pêche, et les juges le soupçonnent alors d'avoir triché. Au même moment, Zane et Rikki se retrouvent bloqués sur le balcon d'un hôtel de luxe où, après s'être disputé, ils finissent par s'embrasser.

Zane pense que mademoiselle Chatham détient le secret du monstre marin. Emma veut changer de look et décide de se teindre les cheveux en rouge. Zane est à deux doigts de découvrir la vérité sur ce monstre en même temps qu'il se rapproche de Rikki. Il part explorer l'épave du bateau de Mademoiselle Chatham et aperçoit - une sirène!

Emma et Cléo découvrent la liaison de Zane et Rikki, et elles forcent Rikki à choisir : ce sera lui ou elles. Quand elle apprend que Zane a l'air d'accord avec Harrison pour le projet de développement sur l'île de Mako, la décision de Rikki est sans équivoque. C'est maintenant à Zane de faire un choix.

Les jeunes filles découvrent dans une boutique un collier identique à celui de Mademoiselle Chatham. Miriam crée un scandale en achetant le collier et le jetant ensuite à l'eau. Rikki doit alors prendre une décision car si elle repêche le collier, elle révèlera son secret à Zane.

Lewis pense avoir trouvé un moyen de maîtriser la transformation des filles en sirènes. Pendant le bal du lycée, les histoires de coeur des trois héroïnes sont divulguées devant tout le monde.

Le retour du docteur Denman annonce aussi le retour des ennuis pour les filles. Au même moment, Emma est en pleine crise familiale. Lors de ses recherches sur l'île Mako et avec l'aide involontaire de Zane, Dr Denman découvre le secret des trois filles!