Shenxiu geht mit ihrem Vater, dessen neuer Frau und ihrem kleinen Bruder an ihrem Geburtstag an Bord eines Kreuzfahrtschiffs. Sie sehnt sich nach ihrer Mutter, die die Familie verlassen hat, und erinnert sich an eine Geschichte, die ihre Mutter erzählte: Wenn du dir an deinem Geburtstag etwas wünschst, wird das magische Wesen Hyjinx den Wunsch in Erfüllung gehen lassen.

Als das Schiff in einen schweren Sturm gerät, geht Shenxiu über Bord und erwacht in einer fantastischen Unterwasserwelt aus wirbelnden Farben und faszinierenden Kreaturen. Ihr begegnet tatsächlich die vieläugige Hyjinx, die Shenxiu zu Nanhe bringt, einem vor Ideen und Einfällen sprühendem Koch und Kapitän auf einem verrückten Unterwasserrestaurant.

Gemeinsam begeben sie sich auf die Suche nach Shenxius Mutter und dem Auge der Tiefsee. Shenxiu braucht dabei all ihren Mut, um dem gefürchteten Roten Phantom entgegenzutreten und lernt, schwere Stürme zu bestehen.

Regisseur Tian Xiaopeng verbrachte 7 Jahre damit, einen einzigartigen visuellen Stil zu schaffen, der auf der Optik von chinesischer Tusche-Malerei basiert. Damit bewegt sich Deep Sea stilistisch und visuell außerhalb der bekannten Welt der Animation.

Es ist ihm durch eine Partikel-Technik gelungen, die verschwommene Form von chinesischer Tusche-Malerei in Animation einzubringen, und er zeigt auf diese Weise einen faszinierenden und außergewöhnlichen visuellen Stil, der stark an Träume erinnert.

Da das Licht als die Seele von Filmen bezeichnet werden kann, verwendet Deep Sea die Lichtsetzungstechniken von Realfilmen, um sowohl die geträumten wie auch die realen Welten zu zeigen. So wurde auch bei der Schauspielerei verfahren: Der Film formt die Gesichtsausdrücke von echten Schauspielern nach, so dass das Publikum echte Gefühle entdecken kann.