本片根据“时代楷模”万步炎的真实事迹改编，讲述这位深海勘探先锋矢志科技报国，攻坚克难，带领团队研制出“海牛”系列深海钻机，一次次刷新海底钻机钻深纪录，在深海勘探领域冲出一条属于中国人自己的路的故事。

在加利福尼亚的西部沿海，旧金山以南200公里的地方，坐落着蒙特雷湾。洋流将丰富的营养物质带到这片海湾，养活了数量众多的海洋哺乳动物。而在海面下，存在着巨大的水下峡谷。在200米到1000米深度之间，光线无法渗透的“暮光带”中，生活着一群会自体发光的生物。研究员和摄像师聚集在此，数次潜水，试图捕捉在几近漆黑的深渊，熠熠闪烁的奇妙生物的画面。生物发光的原理是什么？作用又是什么？这些都是久而未解的谜团。

济州岛最南端的海域上，石油勘探船“月食号”深入海底2500米下的第七矿区石油开发区进行石油勘探。船员们都雄心勃勃，斗志昂扬，梦想着开发巨大的油田，报效国家。然而，无数次的勘探作业都以失败告终。因此，总部下达了撤离矿区的命令。总部派来船长郑万劝说大家撤离。因为父亲曾经葬身这片海底，设备管理员俊海不愿辜负父亲所望就此离去。她坚信这片海底藏有石油，因此拒绝听从撤离命令。本部发出最后通牒，所有船员必须在一个月内整理撤退。当俊海和船员们正在进行最后一次石油探测尝试时，突然，与本部联系的信号中断了。惊恐之中，船员们感觉到有什么东西正潜伏在这片大海中，怪异恐怖的氛围笼罩了“月食号”。接着，船上的人一个接着一个离奇地死去……

1941年上海沦陷时期，混迹江湖的街头小混混陈山因长相酷似军统特工肖正国，被日本梅机关特务头子荒木惟意外看中，从此卷入一场腥风血雨的谍战。荒木惟挟…

抗战时期，大陈岛乡绅吴匡时拉起武装对抗日寇，渔民叶阿大为保护吴家二少爷再青，被日寇杀害。叶阿大儿子叶忠义与吴再青结拜为兄弟，兄弟俩同时爱上了戏班班主的女儿阿春。叶忠义遭迫害逃往大陆，成为解放军军官；吴再青随大陈人迁往台湾成为高级特工，但他仍念念不忘阿春。已是阿春丈夫的海防部队军人叶忠义为履行职责和保卫爱情，与再青展开新的角逐。改革开放后，分离了三十年的老人重逢并收获了各自的爱情。

《海之南》与以往反映地域文化纪录片最大的不同是，它深入一个地域文明的内部，从自然、历史与人物命运的变迁中，呈现了一个文明生长的内在动力与机制，该片的价值还在于，不仅用影像重建了海南的文化版图，还用21世纪的理性精神照亮了海南长久被遮蔽的历史纵深。

抗战时期，大陈岛乡绅吴匡时拉起武装对抗日寇，渔民叶阿大为保护吴家二少爷再青，被日寇杀害。叶阿大儿子叶忠义与吴再青结拜为兄弟，兄弟俩同时爱上了戏班班主的女儿阿春。叶忠义遭迫害逃往大陆，成为解放军军官；吴再青随大陈人迁往台湾成为高级特工，但他仍念念不忘阿春。已是阿春丈夫的海防部队军人叶忠义为履行职责和保卫爱情，与再青展开新的角逐。改革开放后，分离了三十年的老人重逢并收获了各自的爱情 。

该剧是刻画了每年在鹿儿岛锦江湾举办的“鹿儿岛杯火山游艇赛”中，5名高中生参与的青春剧。

一个叫“ 参宿”的小孩，因父母离婚，母亲离家，母爱缺失，变得内向、孤独、抑郁。最终，跳海被一个小丑救起，陷入昏迷，进入梦境深海。参宿进入“ 深海大饭店”，那些海底形形色色的水生物，化成食客的样子——憨态可掬的海象，萌萌哒的海獭，参宿也从这陌生的动物身上感受到了温暖与关爱。南河船长，其实，就是真实世界中海中救她的小丑。在梦境世界里，化身为眼里似乎只有金钱的人。但是，这都是表面。他的内心也有孤独、疲惫、思念，也渴望温暖。那回不去的故乡，想念的人。为了生活，不得不戴上面具，变得那么市侩。或许，参宿的到来，让他伪装的心一点点变真实。参宿在家庭生活中被家人忽视，可即使没人在乎她，她还会假装快乐，没有将这种负面情绪表现出来。可以说，她和南河实际上是同一类型的人。掩藏起自己最真实的情绪。因此，他们的强颜欢笑都不是真实的，真心的。在南河带领所有人驾驶深海号一起帮助参宿去深海之眼找妈妈的过程中。参宿知道了事情的来龙去脉。原来，南河是为救她而死。在梦境深海里，她努力从束缚中拼命挣扎出来，她要去救南河，哪怕，皮肤被勒出血痕。到这个时候，那个自卑，懦弱的参宿变成勇敢无惧的勇者。南河永远地走了。临分别之时，参宿抱住南河哭着说对不起，这是愧疚与自责。可南河却安慰她，并且，给她最真诚的祝福语，“希望你每次笑都是真心的”。也在那刻起，参宿完成自我救赎，走出深海。从此，懂得珍惜生命，懂得爱，真实地笑对人生 。

在大海的最深处，藏着所有秘密。一位现代少女（参宿）误入梦幻的深海世界，却因此邂逅了一段独特的生命旅程。