Seratus tahun setelah pergeseran lempeng tektonik yang dahsyat yang menyebabkan sebagian besar wilayahnya tenggelam, Jepang kini tumbuh subur sebagai negara maritim. Kota-kota yang berfungsi dengan baik berjejer di sepanjang pantai Jepang, dan rute laut yang berkembang dengan baik dijaga oleh kapal-kapal angkatan laut khusus. Industri kelautan berkembang pesat, dan para gadis muda sangat ingin bergabung dengan Blue Mermaids-perempuan-perempuan berketerampilan tinggi yang mengabdikan hidup mereka untuk melindungi laut.
Setelah beberapa lama berpisah, teman masa kecil Akeno Misaki dan Moeka China dipertemukan kembali di Sekolah Menengah Kelautan Yokosuka. Di sini mereka bergabung dengan orang lain yang memiliki mimpi yang sama untuk menjadi Putri Duyung Biru. Tak lama kemudian, latihan dimulai, dan Akeno dan Moeka diberi tanggung jawab atas kapal dan kru mereka sendiri. Semuanya berjalan lancar bagi Akeno saat ia menyesuaikan diri dengan perannya sebagai kapten dan membangun persahabatan di antara sesama anggota kru kapal Harekaze, sebuah kapal perusak. Namun, kegagalan mesin dan navigasi yang tak terduga segera membuat kapal mereka terdampar dan para kru dalam bahaya.
High School Fleet mengikuti para kru Harekaze yang gagah berani saat mereka mengarungi perairan berbahaya dan rintangan lain dalam upaya mereka untuk menjadi Putri Duyung Biru sepenuhnya.
