Tokyo Mew Mew'in hikayesi, ana kahraman Ichigo Momomiya'nın ezdiği (ve umarız gelecekteki erkek arkadaşı) Masaya Aoyama ile nesli tükenmekte olan bir tür sergisine katılmasıyla başlar. Bir deprem olduğunda ve Ichigo ve diğer dört kız gizemli bir ışıkla sarıldığında, huzurlu günleri sert bir hal alır. Ertesi gün, Ichigo bir kedi gibi davranmaya başlar ve iki bilim adamından, dünyayı uzaylı istilacılardan korumayı amaçlayan Project μ kapsamında DNA'sının iriomote bir kedininkiyle birleştirildiğini öğrenir!