地球附近的一个异空间中有一个酷宝王国，酷宝以人类情绪波动时散发的情感核能为食物。情感核能分两种，开心、欢乐时产生的情感核被称为七彩元动能，相反悲伤、痛苦产生的是黑色邪动能。女魔头阿酷波斯，率领叛军企图推翻酷宝国王的统治，并通过时光机逃到了20年前的人类世界，企图影响未来人类世界的快乐领袖——司徒乐的成长，让他容易产生邪恶的念头和情感，为阿酷波斯提供庞大的黑色邪动能，征服酷宝王国。酷宝国王得知阿酷波斯的计划，便派小宝前往过去的人类世界保护幼年的司徒乐。
剧情设置在现代巴黎，中法混血的Marinette Dupain-Cheng（玛丽内特·杜平-程）是一个普通的中学女生，性格有些犹疑羞涩，梦想成为时装设计师，暗恋同班的帅气男生Adrien Agreste（阿德里安·阿格里斯特）。当有坏人威胁巴黎时，Marinette化身正义勇敢的英雄Ladybug（瓢虫），搭档爱调戏人的Chat Noir（黑猫），一起打击邪恶势力。但Marinette并不知道面具下的Chat Noir正是她一直不敢表白的男生Adrien，而Adrien也不知道自己的暗恋对象Ladybug却是Marinette。 Set in modern-day Paris, the series focuses on a teenage junior high school girl named Marinette Dupain-Cheng and her classmate and crush Adrien Agreste. When evil arises, Marinette becomes a superhero named Ladybug, while Adrien becomes Chat Noir/Cat Noir. Not knowing each other's true identity, the two work together to protect Paris from a villain named Hawk Moth who covets their powers.
