故事发生在一个大型虚拟世界“OZ”成为主流的世界，有超过十亿人使用、并在那个虚拟世界中有分身角色，而擅长数学的男主角小矶健二则是OZ的低阶管理员。暑假期间、健二所暗恋的美女学姐、本作的女主角篠原夏希的曾祖母阵内荣即将过九十岁大寿，由于夏希答应了曾祖母要找到一名值得信赖的男朋友，便找健二帮忙冒充男友。

在筹备寿宴的前夕，健二在自己手机上收到一封藏有密码的电子邮件，他出于好奇便利用自己的数学天分解开代码，并且毫不怀疑地将结果回传到寄件人手中，随后OZ发生了一起网络入侵案件，而解开密码的健二意外成为网络罪犯。

由于OZ遭到入侵，全世界的电子系统大乱，GPS无法使用、基础设施遭到破坏、交通堵塞严重、消防和医疗通讯管道崩溃，过度依赖OZ的人们一筹莫展。在此时、没有在使用OZ的曾祖母阵内荣得知这个状况后，认为日本正处于战争状态，便一一打电话联系自己的亲属和她于过去所认识、且在社会中有着重要地位的人物，尝试激励他们对于这次混乱情况作出紧急因应。因为曾祖母的生理监控系统也依赖于OZ，于是在OZ陷入混乱后系统无法正常通讯下，次日凌晨曾祖母便因为心绞痛发作却无法即时服药而辞世。而被当作犯人的健二也追查出犯人“Love Machine”的目标和意图，根据叔公阵内侘助的提议，提出利用“Love Machine”贪玩特性以花札赌博，以家族全部“OZ”账号来赌回被盗取的“OZ”账号，虽然曾一度失误而输掉大量赌本，但全世界的OZ使用者受到了号召，纷纷贡献自己账号作为继续下注的赌本，最后夏希以纯熟的玩法夺回了几乎全部被盗账号。

“Love Machine”在不甘心之下，控制了一个返回式卫星的“OZ”控制账号试图让人造卫星坠落阵内家作为报复，结果健二利用自己的数学能力修改卫星GPS参数以修改着落点使其偏轨远离阵内家，而“Love Machine”控制的主账号也被挫败摧毁。轨道偏离的卫星最终坠落在阵内祖宅旁，砸出一个温泉眼，而家族按照曾祖母的遗愿召开了一场冥诞与追思会，已经爱上健二的夏希也在最后给了健二脸颊之吻。

故事设定在24世纪。彼时人类在火星上进行地球化改造工程，由于两极冰帽融解的水量超乎预期，全星球有90%被海洋覆盖，因而被称为“水星”(Aqua)。在此星球上有个以过去被称为“水都”的威尼斯为范本所建造的城市新威尼斯(Neo-Venezia)，因其仿古的建筑与承袭传统的生活方式而广受观光客喜爱;而其中有一种驾驶贡多拉穿梭于运河之间、带领观光客游览整座城市的职业，称为领航员(Undine)。

出身于地球(故事中称为“行星Manhome”)的水无灯里，以成为能独当一面的领航员为目标而来到新威尼斯，在“亚利亚公司”(Aria Company)见习;身为半熟手的她，每天都持续练习操控贡多拉及观光导览。《水星领航员》便是在描写灯里以及她身旁的朋友在一年四季中的日常生活点滴。

在本作品里出现的Undine(本意为水之精灵温蒂妮)指的是专为观光导览的贡多拉操控者。能从事的只有女性，是Aqua的明星职业。

领航员手上是否有戴手套为能力的指标：见习生的手为双手套(Pair)，半熟手为单手套(Single)，能独当一面的老手则无手套(Prima)。这是因为有本事的领航员不必使用过多的力量即可操控贡多拉、手也不大会起水泡，所以也就没有戴手套保护的必要了。

Pair 升级 Single 的测验是操控贡多拉到达称为“希望之丘”的地点，而此为测验内容、其位置与路程皆禁止泄漏;要升格为Prima，虽须通过贡多拉协会特定的考验，但升级并无明确标准，一般是交由各家公司或负责指导的前辈，关于测验的方法或标准完全由主考官决定。Prima 的平均升格年龄为18～20岁，成为 Prima 后便可允许为自己取个通称。

可以自由营业载客的只有无手套，单手套需有负责指导的无手套陪同。渡船(Traghetto)则允许单手套自行营业的，费用上比起Prima 较为便宜，也是由于 Prima 所操控的贡多拉较为安全之故。灯里经常使出“不收取费用，而以朋友的名义乘船”的钻漏洞招数，因为“规则上所禁止的是单手套以下的领航员所控船之营业行为，并非禁止让人一同乘船”，而周遭的人们也会默许。此招的发明者是以消磨时间为目的而想免费乘船的看火人阿晓;动画里的发明者则是小爱，只是后来阿晓也免费乘船。此外，单手套也能以助手的身份搭乘无手套所操控的贡多拉，动画中却有身为双手套的艾里须搭乘雅典娜或晃所操控之贡多拉的场面，小说里同样也有雅典娜的贡多拉让艾里须搭乘的情况。在月刊Undine第3集(18月号)里，艾里须操纵贡多拉，却在有雅典娜搭乘的情况下接受采访，想来也是用这个招数来随机应变。

领航员的制服为统一，夏天为类似水手服的衬衫(亚利亚公司的设计有很大的不同，衬衫的前襟为西服领，只有后领还保留水手服的形式)、贴身衣则为下䙓带有开口的连衣裙，再加上帽子、鞋子、和半指手套，胸口系上领结;冬季服饰方面，从长袖连衣裙的上面、肩膀的地方披着系有领结的短斗蓬(手套的设计也和夏天不同)。每家公司的服饰花样、帽子、领结、鞋子、手套、及连衣裙下䙓的开口位置不尽相同，成为各家公司的特色。另外在袖子和帽子上则带有各家公司的标识。