Durante seu primeiro encontro com o garoto mais fofo da escola, Zoey Hanson é eletrocutada por um raio misterioso que mistura seu DNA com o do gato selvagem Iriomote ameaçado de extinção. No dia seguinte, Zoey descobre que ela desenvolveu a agilidade (e ocasionalmente as orelhas e cauda) de um gato, bem como o poder de se transformar em uma super-heroína de cabelo rosa. Ela e outras quatro garotas, cada uma dotada de genes de um animal diferente, foram selecionadas para o Projeto Mew Mew, um projeto secreto que visa proteger a Terra de uma ameaça alienígena.