《深海历险记》在遥远的未来，海水淹没陆地，人类几乎全部飞离了地球，只剩几个人类在水底等待最后的发射，整个地球只剩下海水和海洋生物。一只爱冒险，名叫“深深”的章鱼以及仅存的水生动物同类们，在传说中的“海霸琨爷”（大章鱼）的保护下，生活在一个神秘的海底洞穴。但一起不料摧毁了他们的家，“深深”和他的伙伴必须前去人类之城找到琨爷的老友“南森”（表露鲸）解救危机，他们必须面对宏大的敌人，开启了他们的冒险之旅。