《海物语》的世界由“海”与“空”两个空间构成。古老的海人一族生活在幽深宁静的海底，过着平和而纯净的日子；与他们相对的空人则居住在陆地上。由于彼此缺乏了解，空人在海人眼中始终是高大而可怕的存在。
一天，海人少女马琳（阿澄佳奈 配音）在海底发现了一枚戒指。为了找到失主，她与妹妹乌琳（堀江由衣 配音）一同前往陆地，踏上了充满未知的冒险之旅。马琳很快找到了戒指的主人宫守夏音（寿美菜子 配音），然而夏音的任性却让戒指再次遗失。寻找戒指的过程中，马琳意外打开了一具封存邪恶力量的石棺，整个世界也因此陷入危机。
与此同时，潜藏在马琳与夏音体内的巫女力量逐渐苏醒。成为“海之巫女”与“空之巫女”的她们，能否携手战胜凶恶的幽灵，拯救这个濒临危急的世界？
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