H2O gaat over de avonturen van de 16-jarige Rikki, Cleo en Emma. Emma is sportief en zelfzeker, Cleo is verlegen en niet zo zeker van zichzelf en Rikki is de rebel die er juist is komen wonen. Ze zijn heel normale meisjes tot als ze door Rikki stranden op het mysterieuze Mako Island. Ze komen vast te zitten in een grot maar gelukkig vinden ze een tunnel die hen helpt weg te komen. Als naar de tunnel zwemmen komen ze onder een mysterieuze lichtinval terecht. Ze hebben geen idee dat hun leven voorgoed veranderd is...
Emma ontdekt dat als ze op een ochtend wil gaan zwemmen en ze opeens een reusachtige visvin krijgt. Cleo ontdekt het als ze in bad wil gaan en Rikki als ze toevallig langs een sproeier loopt. Ze zijn zeemeerminnen geworden! En dat is nog niet alles... Ze blijken ook magische krachten te hebben. Emma kan water bevriezen, Rikki kan water laten koken en Cleo kan water in iedere vorm kneden. Het lijkt wel handig maar ze kunnen transformeren op de meest ongemakkelijke momenten en ze moeten goed oppassen om hun geheim niet te tonen. Gelukkig helpt hun vriend, Lewis hen. Maar ze ontdekken dat ze bij volle maan veranderen in een soort zombies en ze hun krachten dan niet onder controle hebben.
Als Emma Zane Bennett redt uit een zinkende boot gaat alles mis. Zane heeft 'iets' gezien onder water en wil absoluut weten wat het is...Later in het programma komt een nieuw meisje : Charlotte die ook in een zeemeermin verandert, zij heeft alle drie de krachten.
