巴克队长带领海底小纵队成员皮医生、呱唧等，接到紧急任务：一艘科研潜艇在探索地球上最深的海沟——挑战者深渊边缘的神秘洞穴时失联。小纵队驾驶升级后的章鱼堡前往营救。在绚丽而危机四伏的洞穴系统中，他们遇到了发光的奇特生物、巨大的水晶丛林，并成功救出了科学家。然而，他们随后发现洞穴深处还困着一只被认为早已灭绝的史前巨兽“海渊龙”，它正在守护着自己即将孵化的卵。小纵队必须克服重重困难，帮助这个古老家族重返安全海域，并揭开这个洞穴与失落的海底文明之间的联系。