Еще в феврале 2006 года на месте нынешнего океанариума была лишь поляна с растениями. Все растения, которые представляли собой какую-то ценность либо биологическую, либо памятную, были сохранены и пересажены в другие места. Однако большая часть площадки была заброшена и находилась в не слишком приглядном состоянии.

Собственно к строительству комплекса приступили весной того же года: в апреле начали отливать бетонный фундамент, а в мае начали возводить металлические каркасные конструкции, несущие декоративный рельеф. К октябрю 2006 года практически все наружные работы были завершены, и в основном все было готово: и само здание, увенчанное фигурой гигантского осьминога, и площадки, и неповторимый рельеф вокруг океанариума. На создание рельефа потребовалось около 500 тонн цементно-песчаной смеси. В декабре 2006 года начались внутренние работы и монтаж сложнейшего оборудования. Все работы по интерьеру и отделке задней стороны наружного рельефа, а также в целом дизайн-проект сочинского океанариума выполнен специалистами московской компании ООО "Атолл-Био".

В середине лета 2007 года центральный бассейн океанариума был, наконец залит водой. В течение нескольких недель вода отстаивалась, и с августа сюда начали поступать первые обитатели.
Официальной датой открытия сочинского океанариума можно считать 8 октября 2007 года. С тех пор океанариум постоянно пополняется представителями новых видов, которые прибывают в Сочи со всех уголков земного шара.