Takumi Tsuzuki mieszka pod opieką starszego brata, prowadzącego niewielką cukiernię o nazwie Zabłąkane Koty. Jego uporządkowane życie wywraca się do góry nogami, gdy brat przygarnia tajemniczą, energiczną dziewczynę Nozomi, a wokół chłopaka zaczyna gromadzić się coraz liczniejsze grono barwnych znajomych.

Mayoi Neko Overrun! to lekka komedia romantyczna z domieszką fanserwisu, oparta na codziennym zamieszaniu wokół cukierni i jej nietypowych bywalczyń. Serial stawia na pogodny humor, sympatyczne bohaterki i epizodyczne, niezobowiązujące historyjki z życia zżytej, choć nieco zwariowanej paczki.