인류는 바다농장과 바다목장을 해저 곳곳 에 건설했다. 우리의 로보트 태권브이는 이러한 바다농장과 목장을 지키는 임무를 맡고 있었다. 한편 실종된 유명한 해양학자 노만 박사를 찾기 위해 해상기지 안에서 사령관과 훈, 철이 그리고 노만 박사의 딸 유리는 대책을 세우기 시작한다. 마침내 훈, 깡통 로봇 (철이), 유리는 노만박사를 찾기 위해 해저탐색작전에 나선다. 일행은 침몰된 잠수함 속으로 들어간다. 잠수함 안에서 유리가 거대한 문어에게 습격을 당하나 깡통 로보트의 깻묵작전으로 구출 하고 다시 탐색작전을 한다. 상어로봇에게 쫓기고 있던 인어 릴리아를 훈이 일행이 구해주 게 되는 릴리아를 통해 해저 깊은 곳에 양서 인간이 살고 있음을 듣는다. 또 그들은 지구인의 해저개발을 저지하기 위한 계획을 진행중이며, 또 나아가 릴리아 아버지 수롱을 감옥에 가두고 새로운 왕이 된 독재자 수탄이 지상침공까지 꿈꾸고 있음을 듣는다. 해저 왕국이 옛날같이 평화롭게 살 수 있도록 도와 달라는 릴리아의 간청에 태권브이를 중심으로 한 수중특공대가 파견된다. 훈이와 철이, 릴리아가 함께 휴가를 즐기고 있을 때 양서인간들의 상어 로봇들이 수중도시를 공격해와 수중도시는 모두 파괴되 고, 사령관이 있는 해상기지도 위험하게 되나, 유리가 제비호를 타고와 훈이를 불러들인다. 마침내 로보트 태권브이가 양서인간 들의 상어로보트와 게 로봇들을 쳐부순다. 태권브이를 중심으로 한 노미애, 깡통, 수중대원 등의 특공대가 파견된다. 로보트 태권브이는 새로 개발된 모선과 결합하고 양서 인간들의 본거지인 해골기지를 찾아 해저로 떠난다. 해저깊이 양서인간 기지 근처에서 게 로봇, 쌍두 로봇, 에리어 포스와 태권브이는 싸우다 함정에 빠져 고통을 당하게 된다. 수탄과 촐삭이는 대형 텔레비전 화면을 보고 태권브이가 돌더미 속에 빠져있는 것에 만족한다. 불가사리와 같은 로보트들을 이용해서 깡통과 릴리아를 잡아 들여 거대한 문어에 릴리아 아버지 수롱과 함께 묶어 놓는다. 천신만고 끝에 돌더미 속에서 빠져나온 태권브이는 양서인간 기지로 쳐들어가 치열한 접전을 벌인다. 태권브이에서 나온 훈과 유리는 양서인간들을 무찌르고 깡통과 릴리아 수롱 등을 구한다. 화가 난 수탄은 입에서 불을 뿜으며 수롱과 싸우나 여의주 폭탄에 맞아 릴리아 아버지 수롱은 마 침내 죽고 만다. 훈과 유리는 독재자 수탄을 처치하고 양서인간 기지 속에서 감옥에 같혀있는 노만박사를 찾아 구출한다. 노만박사는 이 곳이 해저화산의 진원지라 곧 폭발한 것임을 알려준다. 그러나, 시간은 이미 늦었다. 훈, 유리, 릴리아, 노만박사, 깡통과 촐싹이만을 가까 스로 태권브이에 태우고 폭발하는 화산 속을 탈출 한다.