故事描述一個住在深海裡的人魚─波妞，為了跟小男孩宗介一同生活，一心一意想變成人類；同時也描述五歲大的宗介如何信守承諾的故事。
五歲的宗介與媽媽理莎，住在一個靠海小村莊的山崖上。身為船長的爸爸長年出海，留下宗介與媽媽相依為命。因此五歲的宗介從小就超齡的懂事，也知道自己必須擔起家中的責任，要代替父親照顧媽媽。一天當他在山崖下岩石遍佈的海灘上玩耍，他撿回了一隻頭困在玻璃瓶裡的人魚─波妞，宗介救出波妞並且將她養在一個綠色的塑膠水桶裡。
波妞與宗介相互著迷。宗介跟波妞說：「別擔心，我會保護妳、好好照顧妳！」但是波妞的父親─魔法師藤本，逼著波妞跟他回到海裡。波妞堅決不肯並開始大吵大鬧，她心意已決，要變成人類小女孩回到宗介的身邊，於是波妞竟然決定離家出走！就在她離家之前，波妞把爸爸最珍藏的「生命之水」倒到海水裡。這個舉動造成極大的動盪，海平面開始快速上升，波妞的妹妹們都變成了魚形的巨大海浪並吞噬了宗介住的小鎮，還差點連宗介山崖上的住家都波及。
小男孩與小女孩。愛與責任。海洋與生命。在一個充滿不安與不確定的年代，【崖上の波妞】是宮崎駿關於母親與孩子的最新創作。
