В центре сюжета разворачивается история двух парижских подростков, которые ведут двойную жизнь, скрывая свои истинные личности даже друг от друга. Эдриан и Маринетт, кажущиеся обычными старшеклассниками, в момент опасности мгновенно преображаются в неуязвимых защитников города – Супер-кота и Леди Баг. Их главная задача – противостоять таинственному злодею по имени Бражник, который с помощью темных бабочек-акум манипулирует эмоциями горожан, превращая обиженных и разочарованных людей в могущественных суперзлодеев. Каждая такая трансформация ставит под угрозу безопасность Парижа, заставляя героев постоянно быть начеку и оперативно реагировать на новые вызовы. Особую сложность их миссии придает тот факт, что для окончательной нейтрализации угрозы им необходимо объединить усилия и одновременно завладеть двумя магическими предметами – акумой и амулетом злодея, что требует идеальной синхронизации действий и полного доверия между партнерами.
Ирония ситуации заключается в том, что, будучи напарниками в борьбе с преступностью, герои абсолютно не подозревают, кто скрывается под масками их alter ego. Для Маринетт Супер-кот представляется загадочным и харизматичным спасителем города, хотя в реальности это всего лишь Эдриан – скромный одноклассник, в которого она безнадежно влюблена. В свою очередь, Эдриан, питающий романтические чувства к своей бесстрашной напарнице Леди Баг, даже не догадывается, что под костюмом супергероини скрывается та самая неуклюжая и мечтательная девушка, сидящая с ним за одной партой. Эта двойная неразгаданная тайна создает постоянное напряжение в их отношениях, как в школьной жизни, так и во время совместных подвигов. Герои вынуждены балансировать между повседневными подростковыми заботами и ответственностью за судьбу целого города, их чувства постоянно подвергаются испытаниям, а необходимость хранить секрет усложняет и без того непростые взаимоотношения. Каждая новая битва с очередным злодеем не только проверяет их силы и решимость, но и привносит новые оттенки в их запутанные отношения, заставляя зрителей гадать, смогут ли они когда-нибудь раскрыть тайны друг друга и обрести настоящее счастье.