В центре сюжета разворачивается история двух подростков, Эдриана и Маринетт, которые ведут двойную жизнь, скрываясь под масками супергероев Леди Баг и Супер-кота. Их повседневное существование наполнено обычными школьными заботами, дружбой и мечтами, но в момент опасности они мгновенно преображаются, чтобы защитить Париж от зловещей угрозы. Главным антагонистом выступает загадочный злодей по имени Бражник, который с помощью темных бабочек-акум манипулирует эмоциями горожан, превращая их в суперзлодеев. Каждая новая встреча с очередным одержимым требует от героев не только физической силы и ловкости, но и стратегического мышления, ведь чтобы победить, им необходимо найти и разбить предмет, в котором заключена темная энергия акумы. При этом сами герои остаются для друг друга загадкой – строгое правило их наставника Мастера Фу запрещает раскрывать личности, что создает постоянное напряжение и драматизм в их отношениях.
Ирония судьбы заключается в том, что за масками супергероев скрываются сердца, полные неразделенных чувств. Маринетт, будучи Леди Баг, постоянно флиртует с напарником, даже не подозревая, что под маской Супер-кота скрывается тот самый Эдриан, в которого она безнадежно влюблена в обычной жизни. В свою очередь Эдриан, восхищающийся смелостью и остроумием Леди Баг, воспринимает Маринетт лишь как милую и немного рассеянную одноклассницу. Эта двойная идентичность создает бесконечную череду комичных и трогательных ситуаций, когда герои буквально находятся в двух шагах от разгадки, но судьба вновь разводит их. По мере развития сюжета их миссия усложняется – Бражник становится все изощреннее в своих методах, создавая все более мощных противников, а личная драма героев нарастает, ведь каждое сражение заставляет их больше ценить друг друга как напарников, одновременно усиливая внутренний конфликт между долгом и чувствами.