Barbie und ihre Schwestern besuchen Ken, der über den Sommer ein Praktikum nahe eines Korallenriffs macht, wo Delfine untersucht werden. Während sie alle tauchend die Wunder der Unterwasserwelt erforschen, treffen Barbie und Co. auf eine besonders seltene Art der Meeressäuger: nämlich Delfine in Regenbogen-Farben, die nur einmal im Jahr hier vorbeikommen. Diese Entdeckung hält Barbie dazu an, sich stärker für die Bewahrung des Korallenriffs und des darin vorhandenen Lebens einzusetzen. Unterstützt wird sie in ihrem Vorhaben insbesondere von Isla, einer geheimnisvollen neuen Freundin, die in Wahrheit eine Meerjungfrau ist und dringend die Hilfe von Barbie und ihren Schwestern benötigt.