In der insgesamt fünf Staffeln umfassenden Serie geht es um die französischen Schüler Marinette und Adrien, die dazu auserwählt werden, als Superhelden Paris zu beschützen. Sie nennen sich Ladybug und Cat Noir und besitzen jeweils ein sogenanntes Miraculous – hierbei handelt es sich um ein Juwel, das mit den magischen Kreaturen verbunden ist, die sich auch Kwamis nennen. Diese Kreaturen sind gleichzeitig sprechende Haustiere für Marinette und Adrien, die ihnen Superkräfte verleihen.
Ihre Mission besteht darin, den Superschurken Hawk Moth zu besiegen, der insbesondere zu Adrien eine besondere Beziehung aufweist. Dieser Bösewicht möchte die Superkräfte der beiden Helden stehen und Paris verwüsten. Mithilfe seiner eigenen bösen Energie ist er in der Lage, normale Menschen in gefährliche Gegner für die Helden zu verwandeln.
Für Superheldinnen und -helden nicht untypisch müssen Marinette und Adrien in ihrem echten Leben ihren normalen Alltag meistern, während sie ihre heroische Identität geheim halten. Bei ihnen besteht dieser aus Schule und Hausaufgaben. Parallel durchleben sie die normalen Phasen des Erwachsenwerdens und kümmern sich um Freunde und Familie, während sie die französische Hauptstadt vor diversen Gefahren retten.
Als wäre das nicht genug, ist Marinette auch noch in Adrien verliebt. Adrien sieht in ihr allerdings nur eine gute platonische Freundin. Stattdessen ist er heimlich in seine Superhelden-Partnerin Lady Bug verliebt – beide wissen also nicht über die wahre Identität des jeweils anderen Bescheid. Marinette tritt in ihrem echten Leben zudem äußerst schüchtern, ungeschickt und unbeholfen auf, sie entwickelt immer nur dann Selbstvertrauen, wenn sie das Lady-Bug-Kostüm anzieht. Letztendlich müssen sich beide aber auf eine starke Freundschaft, viel Teamwork und Geschick verlassen, um Hawk Moth zu überlisten und Paris für einen weiteren Tag zu beschützen.