咕噜 (张美娟 配音)
住在一个古老文明与未来科技共存的葫芦小岛上。小人鱼咕噜遭遇海怪袭击，被人类小男孩鱼丸救起。“淘气”小咕噜遇上“萌宝”小鱼丸，两人建立了深厚的友谊。在鱼丸遇到危险后，找到了妈妈的咕噜坚持要去救鱼丸。
鱼丸 (赵梦娇 配音)
人类小男孩，和爷爷相依为命。刚上小学的鱼丸，对一切新鲜事物都敢于尝试，与咕噜相遇后，和爷爷一起帮助她寻找妈妈。在海上，他们一面要和神经博士的人马斗智斗勇，一面还要从海怪手中救出咕噜的妈妈。
爷爷 (陈大刚 配音)
慈祥和蔼的人类老人，鱼丸的爷爷，抚养鱼丸长大。是咕噜的人类朋友，帮助咕噜从海怪手中救出人鱼妈妈。
爱丽丝 (刘浏 配音)
美人鱼，咕噜的妈妈，也是美人鱼一族的公主，人鱼体内的钻石含有巨大的能量。被可怕的海怪抓走了，之后在勇敢的咕噜和人类朋友的帮助下获救。
神经博士 (刘若班 配音)
人类科学家，做梦都想得到美人鱼的神经博士。博士想要抓获小美人鱼目的是横发奇财，为了自己的研究可以放弃人类的感情。博士最终被鱼丸和爷爷感化。
海怪 (张树彬 配音)
拥有能操纵大自然的力量，渴望得到人鱼一族的钻石，海怪搜捕美人鱼是为了食其肉而达到长生不老，从而支配一切生物。最终被鱼丸杀死。
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