In K3 en het lied van de zeemeermin hebben Hanne, Marthe en Julia in het kustdorpje Porto Sirento de vakantie van hun leven. Zon, zee, strand, samen plezier maken, dansen en liedjes zingen. Totdat ze door een mysterieuze betovering ieder moment kunnen veranderen in prachtige zeemeerminnen! Als de meisjes niet willen opvallen, moeten ze het water vermijden en dat is natuurlijk makkelijker gezegd dan gedaan. Er loert overal gevaar, want in het kustdorpje zien de inwoners zeemeerminnen als monsters. Wanneer de meisjes ontdekken dat ze na drie dagen voorgoed zeemeermin zullen blijven, start een race tegen de klok om de betovering te verbreken. Als dat niet op tijd lukt, zullen Hanne, Marthe en Julia voor altijd zeemeerminnen zijn, en nooit meer K3.