Protagonista della storia è Ichigo Momomiya (Strawberry in Italia), una simpatica ragazza di 14 anni, che viene coinvolta in una vicenda più grande di lei. Durante il suo primo appuntamento con Mark, ad una mostra sugli animali in via d'estinzione (Red Data Animal), viene colpita da un misterioso raggio che trasferisce nel suo patrimonio genetico il DNA di una specie molto rara di Gatto selvatico. Da quel momento Strawberry è in grado di trasformarsi in Mewberry. I responsabili dell'accaduto sono due ragazzi, Ryan e Kyle, i quali invitano Strawberry nel loro locale, il Café Mew Mew, usato come copertura per il loro importantissimo progetto segreto: il Progetto Mew. I ragazzi le spiegano che degli extraterresti stanno minacciando la Terra e che solo la formazione di una squadra di cinque super-eroine, le Mew Mew, potrà contrastarli ed evitare la distruzione della razza umana. Ogni componente del gruppo è stata selezionata perché idonea a ricevere il DNA di alcune specie di animali in via d'estinzione, proprio come accaduto a Strawberry, e grazie al quale può trarre i poteri e la forza necessari ad affrontare e combattere i nemici. Il gruppo è formato da cinque elementi e Strawberry avrà il compito di scovare e radunare le quattro ragazze mancanti: la benestante e antipatica Mina, la timida e secchiona Lory, l'esuberante bambina Paddy, e la famosa modella Pam. Quel che è certo è che in città sono già comparse delle creature mostruose e dalle preoccupanti potenzialità distruttive, chiamate Chimeri, frutto della fusione tra la forza vitale di un animale (o di un umano) ed un alieno-parassita simile ad una medusa. La loro apparizione è opera dell'alieno Ghish il quale a sua volta assiste ed esegue gli ordini di Profondo Blu (Deep Blue), un'entità misteriosa di cui all'inizio sentiamo solo la voce e che considera gli umani esseri inferiori ed un ostacolo ai suoi oscuri piani. Le Mew Mew intervengono così di volta in volta a sventare le offensive di Ghish che, nonostante si rammarichi di non poter soddisfare le aspettative del suo leader, allo stesso tempo sembra sempre più attratto dall'abilità delle sue nemiche e in particolar modo da Strawberry/Mewberry, della quale finisce per innamorarsi. La lotta continua tra le Mew Mew e gli alieni, fino a che si aggiungono nuovi nemici: Pai e Tart, due fratelli alieni amici di Ghish. A questo punto della storia fa la sua apparizione il Cavaliere Blu, un personaggio un po' enigmatico di cui non si sa nulla, apparentenente per metà alieno e per metà umano, che compare e accorre ogni volta a proteggere Ichigo nei momenti di pericolo, sostenendo che questo è il suo compito. Nel frattempo si fa sentire sempre di più la presenza e l'esistenza della cosiddetta Acqua Cristallo (o Acqua Mew), un misterioso cristallo che tutti desiderano ma la cui ubicazione è sconosciuta. Esso potrebbe rivoltare le sorti della battaglia, permettendo alle Mew Mew di salvare il pianeta, oppure agli alieni di dare via al tanto agognato risveglio di Profondo Blu, il cui potere sarebbe definitivamente in grado di spazzare via la razza umana, permettendo agli alieni di tornare sulla Terra.