В центре сюжета разворачивается жизнь двух, казалось бы, обычных парижских старшеклассников, Эдриана и Маринетт, чьи повседневные заботы о школе и друзьях скрывают невероятную тайну. При первой же опасности, нависшей над их городом, они мгновенно преображаются в бесстрашных защитников – Леди Баг и Супер-кота. Их главная и чрезвычайно сложная миссия заключается в противостоянии зловещим акумам, темным бабочкам, которые по воле таинственного злодея Бражника вселяются в людей, охваченных сильными негативными эмоциями. Эти акумы превращают обычных граждан в могущественных суперзлодеев, каждый из которых обладает уникальными и опасными способностями, угрожающими спокойствию и безопасности Парижа. Каждая такая трансформация становится новым испытанием для героев, вынуждая их действовать быстро и слаженно, чтобы обезвредить злодея, найти и очистить акуму, прежде чем тот причинит непоправимый вред. Их партнерство на поле боя выглядит идеальным, они дополняют друг друга в сражениях, демонстрируя отвагу и находчивость, однако за масками скрывается глубокая личная драма, неведомая каждому из них.
Ирония судьбы заключается в том, что, будучи напарниками в борьбе со злом, Леди Баг и Супер-кот абсолютно не подозревают о настоящих личностях друг друга. Эта тайна создает сложный и трогательный фон для их подвигов. Маринетт, в обычной жизни – добрая, немного неуклюжая и мечтательная девушка, тайно и безнадежно влюблена в своего одноклассника Эдриана, видя в нем идеал. Она и представить не может, что объект ее нежных чувств каждую ночь сражается рядом с ней под маской Супер-кота, ее верного и немного дерзкого напарника. Со своей стороны, Эдриан, ведущий жизнь под строгим контролем и томящийся от одиночества, питает глубокую привязанность и восхищение к своей коллеге-супергероине, Леди Баг, восхищаясь ее смелостью и оптимизмом. Для него она – воплощение свободы и отваги, качеств, которых ему так не хватает в его упорядоченной жизни. Он совершенно не догадывается, что за маской Леди Баг скрывается та самая милая и порывистая Маринетт, которая сидит с ним за одной партой в классе. Эта двойная жизнь и взаимное неведение порождают бесчисленные моменты недоразумений, комичных ситуаций и душевных терзаний, где чувства и долг постоянно сталкиваются, заставляя героев балансировать между личным счастьем и огромной ответственностью, возложенной на их юные плечи.