A történet színhelye Párizs. Főhősei Marinette Dupain-Cheng, egy középiskolás tinilány, és Marinette osztálytársa és szerelme, Adrien Agreste. Ők ketten nem átlagos kamaszok, mivel titokban szuperhősök, akik Párizs lakosságát védelmezik. Marinette, a Csodálatos Katicabogár szuperereje az alkotásban rejlik, míg Adrien, a Fekete Macska, aki rombolásból meríti erejét. Mindketten egy-egy különleges talizmán segítségével tudnak átváltozni szuperhősökké, a talizmánjaik erejét pedig két kis varázserejű lény, az úgynevezett kwami-k szolgáltatják. Marinette kwamija Tikki, Adriené pedig Plagg. Marinette és Adrien legfőbb ellensége Halálfej, egy rejtélyes gonosztevő, akinek szintén egy saját kis kwami, Nooroo szolgáltat szupererőt. Ezen erőt Halálfej arra használja, hogy megszállja Párizs polgárainak lelkét, és szupergonoszokká változtatja őket, akiket aztán Katicabogár és Fekete Macska elfogására kényszerít. Fő célja, hogy megszerezze a két szuperhős talizmánját, mert a két eszköz segítségével a végtelen hatalom birtokába juthat, amit saját céljaira akar felhasználni.