早くに母を亡くした主人公の少女・ナナミは、海洋生物学者の父・スコットと相棒のアル(アルフォンゾ)とともにティコというシャチを連れて海洋調査船「ペペロンチーノ号」で暮らしながら世界中を旅している。目的は伝説の生き物「ヒカリクジラ」を探すことだが、なかなか手掛かりすら見つからない。冒険好きのお嬢様女子大生・シェリルと、スコットの大学時代の先輩の息子・トーマスを仲間に加え、ヒカリクジラを捜し求めて世界中の海へ冒険の旅に出る。

しかし、トロンチウムを探し求めている組織「GMC」がヒカリクジラからトロンチウム反応が出ることを突き止めると、GMCはヒカリクジラを捕獲し、生態調査を始める。人間の技術進歩が他の生物の犠牲の上に成り立つことがあってはならないと考えるスコットは、GMCへと乗り込む。