Действие мультфильма «Леди Баг и Супер-кот» разворачивается на улицах Парижа в наши дни. В обыкновенной французской школе учатся девочка по имени Маринетт Дюпэн-Чен и ее одноклассник Эдриан Агрест. Казалось бы, классическая история первой любви, но эти ребята совсем не те, за кого себя выдают. Во время беды Маринетт превращается в супергероиюню Леди Баг, а Эдриан – в Супер-Кота.
Их невероятные способности помогают друзьям бороться со злом в Париже, но при этом никто из них не знает, кто на самом деле скрывается под маской. И только объединившись, супергерои смогут одолеть их общего заклятого врага – Бражника, который рассылает по городу темных бабочек, превращающих обыкновенных жителей в порабощенных злодеев.