Iori Kitahara se muda para a cidade costeira de Izu para seu primeiro ano na universidade, residindo acima da loja de mergulho de seu tio, Grand Blue. Iori tem grandes esperanças e sonhos sobre a experiência universitária ideal, mas ao entrar na loja é sugado para as atividades alcoólicas dos membros insouciantes do Clube de Mergulho que frequentam o local. Convencido pelos veteranos Shinji Tokita e Ryuujirou Kotobuki, Iori relutantemente se junta à sua bizarra festa. Sua prima Chisa Kotegawa entra mais tarde e o pega no ato, rendendo Iori seu total desprezo.

Baseado no popular mangá de comédia de Kenji Inoue e Kimitake Yoshioka, Grand Blue segue as desventuras de Iori com seus excêntricos novos amigos enquanto ele se esforça para realizar seu sonho universitário ideal, ao mesmo tempo em que aprende a mergulhar.