海洋生物学研究生小凡在刘轩的帮助下，深入研究上古人鱼的栖息地，目的是寻找“共情”这种基因。小凡的行动并不顺利，因为新人鱼守护者为了保护人鱼，给小凡设置了重重阻碍。美人鱼香香知道小凡并非要伤害人鱼，于是帮助了小凡。为了获得更多线索，小凡注入了人鱼郑新的DNA，并获得了郑新的记忆，因为郑新是香香的昔日爱人，所以香香与小凡的关系变得微妙。
小凡注入了人鱼DNA后，人鱼研究专家开始对他产生兴趣，他们一系列的操作导致了小凡对香香产生误会，而香香证明自己是真诚地帮助小凡，并带他来到了上古人鱼长老会——北冥。小凡拿到了“共情”基因，可香香却在这趟旅途中丧命。小凡感到十分悲痛，他此时才明白，自己对香香的感情并非郑新的基因，而是自己也喜欢上了她。他把“共情”基因注入自己的体内，从此便能更好地理解他人，也更加善良，爱护动物。