Одиннадцатилетняя Нанами — очаровательная девочка, которая вместе с отцом живет на борту научно-исследовательского судна под названием «Пеперончина». Ее мама погибла, когда Нанами была еще младенцем, но несмотря на это, девочка выросла жизнерадостной и энергичной. Отец Нанами — биолог, посвятивший свою жизнь изучению редкого морского существа — Светящегося Кита. Его главная цель — найти это загадочное животное и официально подтвердить его существование, чтобы сохранить вид от возможного исчезновения.
Пока ученому не удается обнаружить Светящегося Кита, Нанами проводит много времени в море. Она овладела необычным навыком — умеет задерживать дыхание под водой длительное время, что помогает ей исследовать морские глубины и чувствовать себя частью океана. Во время одного из своих погружений Нанами случайно встречает касатку, которую она называет Тико. Эта дружба становится важной в ее жизни. Однажды, оказавшись в опасности и начав тонуть, девочка была спасена именно Светящимся Китом — необычным существом, которое излучает мягкое голубое свечение, присущее только его виду.
После этого случая отец Нанами наконец-то видит Светящегося Кита собственными глазами, что дает новый импульс их исследованиям и говорит о приближении к великому открытию. Однако их ждут и серьёзные испытания: помимо ученых и защитников природы, на светящегося кита охотятся браконьеры, которые желают заработать на редком животном большие деньги. Путешествие Нанами и ее отца наполнено захватывающими моментами, опасностями и уникальными открытиями, ведь борьба за сохранение этого таинственного вида становится не только научной задачей, но и настоящей миссией.