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海風輕拂的濱海小鎮云海村，年輕海洋生物學博士許瀾帶著學術論文返回故鄉，準備在即將召開的國際海洋學術會議上展示她的研究成果。令她意外的是，夜里海面上出現了傳說中的"藍眼淚"奇觀——幽藍色的熒光在浪尖上跳躍，如夢似幻。全村為之驚嘆，唯有許瀾覺察到這美麗景象背后的異常。
許瀾回到家中，妹妹許媛驚喜不已，母親陳秀蘭卻面色復雜。父親許建國是村里老資格的漁民，近年來身體欠佳。夜里，許瀾獨自漫步海灘，被眼前的藍眼淚深深吸引。她敏銳地注意到，這種熒光不同于普通的赤潮藻類發光，而是一種她從未見過的生物現象。她決定推遲返校時間，進行初步調查。
第二天，許瀾在村里走訪，得知藍眼淚現象是三年前開始出現的，最初只是偶爾閃現，近一年卻越來越頻繁。村委會主任黃大海熱情接待她，提及鎮政府對開發"藍眼淚"旅游項目很感興趣，希望許瀾能提供專業背書。許瀾表示需要更多數據才能下結論。
許瀾的高中同學兼前男友陳北辰突然出現，現在是市環保局的工作人員。兩人往事尷尬，許瀾冷淡以對。當晚，許瀾在父親的書房發現了一張泛黃的老照片，背后寫著"1987年藍眼淚首次出現"的字樣。她詢問父親，許建國卻含糊其辭，只說這是老一輩的傳說。
