臨海学校へやって来たアンパンマンとその仲間たち。嵐が過ぎた砂浜で、メロンパンナは一頭の白い馬を発見する。波から生まれた伝説の海の白馬にマリンと名前をつけたメロンパンナは、マリンとすぐに仲良くなった。ところが、その様子をガイコツ島から窺っていたドキンちゃんは、マリンが欲しくてばいきんまんに誘拐させてしまう。しかし、攫われたマリンは、メロンパンナの姉で善悪両方の心を持つロールパンナにしかなつかない。マリンはロールパンナだけを不思議な秘密の沈没船に案内するが、それを見ていたばいきんまんによって船を横取りされる。船を幽霊船に改造したばいきんまんは、ドクター・ヒヤリと結託してロールパンナの良い心の素である“まごころ草”の花粉をロールパンナの体から抜く手術を施し、ロールパンナを悪の塊に改造してしまった。マリンを探していたメロンパンナたちの前に無気味な幽霊船が出現。ばいきんまんたちは大砲で幽霊軍団を発生させ、メロンパンナや町の人々を襲わせる。これを知ったアンパンマンやしょくぱんまんたちは、幽霊船に攻撃を仕掛けるが、ロールパンナに手を焼かされる。しかし、ドキンちゃんのドジやメロンパンナの活躍、ジャムおじさんたちの手伝いもあって、アンパンマンはばいきんまんやドクター・ヒヤリ、幽霊軍団らを退治することに成功し、ロールパンナも良い心を取り戻すのであった。しかし、戦いの時にマリンが瀕死の重症を負ってしまった。マリンを助けようと一生懸命に祈るメロンパンナたち。その祈りが通じ、マリンは現れた海の白馬たちによって一命を取り留める。海に帰って行くマリンを見送るメロンパンナは、良い心を完全なものにする修行に旅立つロールパンナとも別れることになったが、アンパンマンたちに励まされ笑顔を取り戻すのだった。