Каждый день Париж сталкивается с новой угрозой, когда таинственный злодей по имени Бражник выпускает акум – темных бабочек, которые находят людей, переживающих сильные негативные эмоции. Акума заражает их, превращая в суперзлодеев с уникальными способностями, чьей единственной целью становится хаос и разрушение. Противостоять этой опасности призваны двое молодых супергероев – Леди Баг и Супер-кот. Леди Баг, обладающая магическим оберегом в виде сережек, может создавать любые предметы с помощью своей йо-йо, в то время как Супер-кот, чья сила исходит от кольца-оберега, демонстрирует невероятную ловкость и может уничтожать любые объекты одним касанием руки. Их совместная миссия заключается в том, чтобы обезвредить каждого злодея, найти и захватить акуму, а затем очистить темную бабочку, вернув ее в первоначальное состояние. Однако самая большая сложность заключается в том, что герои должны работать вместе, сохраняя свои настоящие личности в строжайшем секрете даже друг от друга, поскольку разглашение тайны может привести к непоправимым последствиям.
Ирония судьбы заключается в том, что под масками супергероев скрываются двое обычных парижских подростков, которые ежедневно встречаются в школе, даже не подозревая о своих альтер эго. Маринетт Дюпен-Чэн – талантливая и мечтательная ученица, которая мечтает стать модельером, но при этом часто бывает неуклюжей и сомневающейся в себе. Она без ума от своего одноклассника Эдриана Агреста – популярного, доброго и идеального во всех отношениях парня, который, в свою очередь, является сыном известного модельера. Однако Эдриан, живущий под строгим контролем отца, находит отдушину в образе Супер-кота, где может быть свободным и раскрепощенным. При этом он тайно влюблен в свою напарницу Леди Баг, восхищаясь ее смелостью и остроумием. Таким образом, завязывается сложный любовный четырехугольник: Маринетт влюблена в Эдриана, но не знает, что он – Супер-кот, а Эдриан обожает Ледь Баг, не подозревая, что под маской скрывается его одноклассница. Эта двойная жизнь постоянно создает забавные и драматические ситуации, когда герои вынуждены балансировать между школьными буднями, личными чувствами и ответственностью за спасение города, все время находясь на волоске от разоблачения.