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在海底深处有一座城堡，那里住着几位人鱼公主，其中以最小的公主长得最为美丽。她常常听她的姐妹们说许多海面上的新鲜事，但她因为未成年所以不能上水面，《海的女儿》所以她经常想着到海面上看看。
结果在她十五岁生日的时候，她悄悄的游到了海面，遇到一位王子由船上掉落海中，漂流到海面上。她便立即救了那位王子。但此时因有人接近，她没法子，只得走了。而王子醒来时见到一位乡村少女（另一说是邻国公主），便以为是那位少女救了他。
人鱼公主无法把王子忘记，于是去求助女巫来帮助她达成心愿。女巫帮助了她，但她走路的时候，那由尾巴变成的双脚会像刀割一般地疼痛。而且王子和别人结婚的话，她便会化成海中的泡沫而死去。同时亦要人鱼公主把美妙的声音送给她。
人鱼公主虽然上岸见到王子，但王子却不认得她，最后更与那位美丽的贵族公主结婚。人鱼公主只得回到海底，但她将会化成泡沫而死去，这时她的姊姊们因为深爱最小的妹妹，去62616964757a686964616fe59b9ee7ad9431333337383265向女巫求情，女巫给了她们一把匕首，要人鱼公主把匕首刺进王子的心脏，这样人鱼公主便不用死去。但人鱼公主最后下不了手，宁可自己死去亦不愿刺杀王子。最后人鱼公主回望王子一眼，然后变成泡沫，并往云彩的深处飞去。
初版故事安徒生把结局定为：“人鱼公主并没有即时灭亡，她变成泡沫后又升华成空气中的精灵，只需做300年的善事，经过考验的灵魂就能不灭，不过还有方法可以缩减考验的时间。如果我们（精灵）每天找到一个好孩子，这孩子能给他父母带来欢乐、并值得他父母去爱的话，考验我们的时间就会缩短。我们在房间里穿行，孩子们是看不见的。我们对着他们可爱的举动发出微笑，就可以在一年中又减去一年；但是如果为一个顽劣的孩子，不得不伤心地落泪的时候，每一颗眼泪都会让考验我们的日子增加一天。”可惜大多数出版社都删了这段。