Navegando ao sabor dos tempos, a Caravela Encantada, que partiu do Tejo, Portugal, nos tempos dos descobrimentos, vaga durante séculos por lugares distantes, com sua tripulação fantasma e crianças escravas. A caravela é comandada pelo seu poderoso e cínico dono, o doutor Barão, que conta com o seu agressivo capataz. Eles obrigam as crianças a trabalharem até a exaustão. Entre os fantasmas está Arco-Íris, uma garota negra, simpática e comunicativa, que está determinada a ajudar seus irmãos africanos. Numa de suas viagens, a caravela acaba por resgatar do mar Talita, uma dinâmica jovem dos nossos tempos, e sua cachorrinha Xinxa, que se torna um ser invisível. Além de Talita, o navio resgata também um ser estranho, um homem de duas cabeças, uma sempre contrariando a outra. Com esses estranhos personagens algo vai mudar a rotina do navio...