В центре сюжета разворачивается история двух подростков, Эдриана и Маринетт, которые ведут двойную жизнь, скрываясь под масками супергероев Леди Баг и Супер-кота. Их город Париж постоянно находится под угрозой со стороны загадочного злодея по имени Бражник, который использует темных бабочек, известных как акумы, чтобы превращать обычных горожан, переживающих негативные эмоции, в могущественных суперзлодеев. Каждый раз, когда возникает новая угроза, герои должны оперативно откликнуться на вызов, покинуть свои повседневные обязанности и, преобразившись, вступить в схватку с очередным монстром. Их главная задача – обезвредить злодея, захватить акуму и очистить её, тем самым возвращая жертве нормальное состояние и предотвращая дальнейший хаос. Однако их миссия осложняется строгим правилом – они не должны раскрывать свои истинные личности даже друг другу, что создает постоянное напряжение и множество неловких ситуаций в их взаимодействии как на поле боя, так и в обычной жизни.
Ирония судьбы заключается в том, что, будучи супергероями, Эдриан и Маринетт работают в идеальном тандеме, демонстрируя слаженность и взаимное доверие, но в реальности они – просто одноклассники, чьи отношения полны недопонимания и тайных чувств. Маринетт, скрываясь под маской Леди Баг, даже не подозревает, что её напарник Супер-кот – это тот самый Эдриан, в которого она безнадежно влюблена в школе. В то же время Эдриан, обожающий Леди Баг и мечтающий сблизиться с ней, абсолютно слеп к тому, что за героическим образом скрывается его одноклассница, которую он воспринимает лишь как милую, но несколько неуклюжую и ветреную девушку. Эта двойная жизнь постоянно ставит их перед сложными выборами, заставляя балансировать между школьными обязанностями, дружбой, личными переживаниями и грузом ответственности за судьбу целого города. Каждая новая битва, каждая победа над злодеем и каждая неудача приближают их к моменту, когда тайны могут раскрыться, угрожая разрушить хрупкое равновесие между их двумя мирами и поставить под вопрос саму возможность их дальнейшего сотрудничества как защитников Парижа.