La serie narra, in tono comico-avventuroso, le vicende della liceale Kim Possible, la quale risiede nell'immaginaria città di Middleton e, oltre agli impegni scolastici, gli allenamenti delle cheerleader e i problemi dall'adolescenza affronta ogni giorno imperterriti nemici che architettano piani per conquistare il mondo. Ad assistere la ragazza nelle sue avventure sono il suo migliore amico, Ron Stoppable, ragazzo goffo e maldestro dall'innata positività sempre accompagnato dalla sua talpa senza pelo, Rufus, ed il geniale hacker Wade Load, che vive dietro un computer e non è mai uscito dalla sua stanza.