Ichigo Momomiya sangat bersemangat untuk memulai sekolah menengah dan jatuh cinta. Dia beruntung ketika bertemu dengan Masaya Aoyama yang populer dan tampan, dan dia langsung jatuh cinta padanya. Ketika Ichigo mengetahui bahwa Aoyama sangat menyukai lingkungan, ia mengambil kesempatan untuk mengajaknya kencan berkat beberapa tiket ke pameran tentang hewan yang terancam punah.
Selama kencan mereka, Ichigo dikejutkan oleh cahaya misterius dan pingsan. Ketika bangun dan melihat Aoyama, dia tidak terluka-tetapi mereka berdua harus melarikan diri dari makhluk mirip tikus raksasa setelah melukai Aoyama. Untuk menyelamatkan kekasihnya, Ichigo membangkitkan kekuatannya dan bertransformasi menjadi seorang pahlawan wanita dengan kemampuan seperti kucing.
Setelah dia mengalahkan monster tersebut, peneliti Ryou Shirogane dan Keiichiro Akasaka menjelaskan bahwa Ichigo dipilih untuk menjadi bagian dari Mew Project: sebuah kelompok yang terdiri dari lima gadis ajaib yang DNA-nya telah diresapi dengan DNA spesies tertentu yang terancam punah. Sekarang, Ichigo harus menemukan rekan-rekan satu timnya untuk mengalahkan Chimera Anima-makhluk yang terinfeksi oleh alien yang ingin mengambil alih dunia-sebelum terlambat.
