凌雨菲和运河精灵们在一次次守护运河历史的故事中，终于唤醒了被淤泥污染的沙灵。这一天，雨菲和包括沙灵在内的运河精灵们游览大运河森林公园，在游览过程中，大家赞叹通州运河公园建设的鬼斧神工。沙灵突然感觉到什么，钻入水下，和运河精灵一道，赶出了潜伏在水下的黑沙。经过一场苦战，黑沙不知所踪。玉象爷爷却告诉大家，那是之前一直附着在沙灵身上的淤泥，沾染了沙灵身上的灵气，变成了现在的新黑沙。黑沙回到历史中去破坏运河，只是这次他灵气并不充沛，走不远，大概就在通州附近了。为了阻止黑沙，雨菲和运河精灵们再次回到历史中，追踪黑沙，守护通州段大运河的安全。

第三季故事紧密承接前两季。在赶走黑沙后，北京地区的水文环境越来越好，很多运河沿岸的景点也游人如织。凌雨菲作为义务宣讲员讲解着运河的历史。没想到黑沙竟然隐藏在一瓶矿泉水中，趁雨菲喝水时进入了她的意识。导致雨菲陷入沉睡，任凭运河精灵和玉象怎么呼唤都无法唤醒她。黑沙化作妖兽，编织了六重梦境，盘踞在雨菲梦中，玉象带着运河精灵们进入雨菲的梦境，一边试图唤醒雨菲一边对付黑沙，他们在幻境中历经了冒险和考验，最终共同结束了这场噩梦。