Podczas pierwszej randki z najprzystojniejszym chłopakiem w szkole Ichigo zostaje trafiona tajemniczym promieniem, który miesza jej DNA z genami zagrożonego wyginięciem kota Iriomote. Następnego dnia dziewczyna odkrywa u siebie kocią zwinność, a czasem także uszy i ogon.

Wkrótce zyskuje też moc przemiany w różowowłosą superbohaterkę, jedną z dziewcząt drużyny Mew Mew, broniących Ziemi przed obcym zagrożeniem. Tokyo Mew Mew to barwna, pełna humoru opowieść magical girl, w której walka o ratunek dla planety splata się z przyjaźnią, pierwszą miłością i ekologicznym przesłaniem.