小潜艇阿力前往海底深处执行任务，遭遇史无前例的意外事件。小鲨鱼梅莎拒绝成为爸爸独眼鲨那样鱼见鱼怕的海底霸王，内心幻想成为小潜艇阿力一样的海底英雄。她无意之中得到的神秘宝盒，却把爸爸独眼鲨变回了童年的模样。当宝盒离奇失踪后，海底游乐场惊现神秘大怪物…… 为探寻谜底拯救海底世界，小潜艇带着超萌小动物们一起踏上了神奇的寻宝冒险之旅。
《超次元游戏 海王星》TV动画于2013年7月12日~9月27日播放共12话，另于2014年10月16日在Animax播放新增1话，全13话。 对TV动画重新构成的总集篇《超次元游戏 海王星 THE ANIMATION：Hi☆Light》全2话，分别于2020年10月28日、2020年11月25日发售。 新OVA1《超次元游戏 海王星 THE ANIMATION：涅普的暑假》于2019年7月8日在PlayStation Video配信，2020年12月25日发售。 新OVA2《超次元游戏 海王星 THE ANIMATION：充满涅普涅普的感谢祭》于2021年12月15日在MiloQ+配信，2022年10月26日发售。 新OVA3《超次元游戏 海王星 THE ANIMATION：沐浴阳光的紫茄子花》于2023年4月发售。
遥远的未来，人类散布到宇宙各处，建立了繁荣的文明，名为「EDEN」。但是在600年前突然发生的不明灾害时空震毁掉了这一切，失去了超光速航行、超光速通信等高科技的宇宙进入了人类文明的「黑暗时代」。 而后到了400年前，「白月」出现在行星「特兰斯巴尔」上空，住在白之月的「月之圣母」将 「遗失文明」中对人类有益的技术称为「天惠」教导给人们，也因此建立了特兰斯巴尔皇国。特兰斯巴尔历100年左右，人类得到了制造宇宙船的能力，此后开拓宇宙的一百年间，支配了128个星系，确立了不败王朝的地位。 在某个看来很普通的边境警备舰队下，有一支直属于月之圣母的特殊部队「天使队」。这支由女性组成的特殊部队，驾驶着遗失文明的结晶「纹章机」，专门负责在银河各地搜寻远古的科技遗迹，加以回收管理。
