Protagonista della storia è Ichigo Momomiya, una ragazza di 13 anni, che viene coinvolta in una vicenda più grande di lei. Durante il suo primo appuntamento con Masaya, ad una mostra sugli animali in via destinzione (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 Ichigo è in grado di trasformarsi in MewIchigo. I responsabili dellaccaduto sono due ragazzi, Ryou e Keiichiro, i quali invitano Ichigo 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 destinzione, proprio come accaduto a Strawberry, e da questo DNA 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 trovare e radunare le quattro ragazze mancanti: la benestante Minto Aizawa, la timida Retasu Midorikawa, lesuberante acrobata Purin Wong e la famosa modella Zakuro Fujiwara. In città sono comparse delle creature mostruose e 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 dellalieno Quiche, il quale a sua volta assiste ed esegue gli ordini di Deep Blue, unentità misteriosa che considera gli umani esseri inferiori di ostacolo ai suoi oscuri piani. Le Mew Mew intervengono di volta in volta per sventare le offensive di Kish che, nonostante si rammarichi di non poter soddisfare le aspettative del suo leader, allo stesso tempo sembra sempre più attratto dallabilità delle sue nemiche e in particolar modo da Ichigo/MewIchigo, della quale finisce per innamorarsi. La lotta continua tra le Mew Mew e gli alieni, fino a che si aggiungono nuovi nemici: Pie e Taruto, due alieni amici di Kish. Fa anche la sua apparizione il Cavaliere Blu, un personaggio enigmatico, che accorre ogni volta a proteggere MewIchigo nei momenti di pericolo, sostenendo che questo è il suo compito. Nel frattempo si fa sentire sempre di più la presenza e lesistenza della cosiddetta Acqua Cristallo(o Acqua Mew), un misterioso e potente cristallo che tutti desiderano ma la cui ubicazione è sconosciuta. Esso potrebbe cambiare le sorti della battaglia, permettendo alle Mew Mew di salvare il pianeta, oppure agli alieni di dare via al tanto agognato risveglio di Deep Blue, il cui potere sarebbe definitivamente in grado di spazzare via la razza umana, permettendo agli alieni di tornare sulla Terra.