В самом сердце Парижа разворачивается история двух подростков, чья повседневная жизнь скрывает невероятную тайну. Эдриан Агрест, внешне образцовый ученик и модель, и Маринетт Дюпен-Чэн, добрая, хотя и несколько неуклюжая, владелица булочной, ведут двойную жизнь. Когда городу угрожает опасность, они превращаются в бесстрашных защитников – Супер-Кота и Леди Баг. Их силы дарованы магическими существами, Квами, которые обитают в их украшениях. Миссия героев – противостоять зловещей угрозе в лице Тёмного мотылька, таинственного злодея, использующего негативные эмоции людей. Он посылает своих акум – магических тёмных бабочек, которые, приземляясь на предмет, связанный с сильным переживанием человека, превращают его в суперзлодея. Задача Леди Баг и Супер-Кота – обезвредить такого злодея, очистить акуму и захватить магический амулет, источник зла, прежде чем Тёмный мотыльк успеет забрать его обратно. Каждая их битва – это не только схватка с монстром, но и попытка разгадать, кто же скрывается за маской противника, чьё сердце было ранено и использовано как оружие. Ирония их положения достигает пика в том, что, сражаясь бок о бок и доверяя друг другу свои жизни на поле боя, в обычной жизни они совершенно не подозревают о тайнах друг друга. Маринетт, являясь Леди Баг, питает нежные чувства к своему напарнику, Супер-Коту, ценя его храбрость и преданность. Однако её школьное сердце принадлежит Эдриану, в которого она безнадёжно влюблена, но слишком застенчива, чтобы признаться. Эдриан же, будучи Супер-Котом, открыто восхищается и любит Леди Баг, видя в ней идеал героини и подруги. При этом он считает Маринетт просто милой, хотя и эксцентричной одноклассницей. Эта двойная путаница чувств создаёт постоянное напряжение и драматизм. Их альтер эго вынуждены скрывать свои истинные личности даже друг от друга, так как раскрытие тайны может поставить под угрозу не только их самих, но и их близких, дав Тёмному мотыльку новые точки для атаки. Таким образом, сюжет балансирует между динамичными приключениями по спасению города от причудливых злодеев и тонкой, полной недопониманий романтической историей, где главные герои, по иронии судьбы, влюблены в две ипостаси одного и того же человека, не ведая об этом. Эта вечная игра в кошки-мышки с судьбой и собственными чувствами становится центральной осью повествования, заставляя их постоянно выбирать между долгом супергероев и желанием обычных подростков.