Barbie y sus hermanas van a visitar a Ken en su trabajo veraniego en un arrecife de coral buscando delfines. Mientras exploran el arrecife, las chicas descubren unos extraños delfines del color del arcoiris que sólo aparecen una vez al año. Tras este descubrimiento, las hermanas deciden investigar más sobre la vida marina y los corales. Conocerán a Isla, una nueva amiga con esa misma misión de proteger el arrecife. Lo que no sabían es que ella es en realidad una sirena que necesita la ayuda de Barbie para salvar su mundo.
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