本作の時代背景は24世紀。人類は火星で惑星地球化改造プロジェクトを進めており、両極の氷冠が融解した水量が予想を超えたため、全星球の90%が海洋に覆われ、「水星」（AQUA）と呼ばれるようになった。この星には、かつて「水の都」と呼ばれたヴェネツィアをモデルに建造された都市ネオ・ヴェネツィアがあり、その古風な建築と伝統を受け継ぐ生活様式から観光客に広く愛されている。ここには、運河を小型のゴンドラで行き来し、観光客を街中へ案内する職業があり、彼女たちは「ウンディーネ」と呼ばれている。 地球出身の水無灯里は、一人前のウンディーネを目指してネオ・ヴェネツィアへやって来た。現在はアリシアとアリア社長が経営するアリア・カンパニーで見習いとして働きながら、半人前の彼女は毎日ゴンドラの操縦や観光案内の練習に励んでいる。「ARIA The ANIMATION」は、灯里と彼女の仲間たちが春夏秋冬の中で過ごす、何気ない日常のひとときを描く物語である。