Prima Serie
Protagonista della storia è Strawberry Momomiya, una ragazza di 13 anni. Durante il suo primo appuntamento con Mark Aoyama, a una mostra sugli animali in via d'estinzione, viene colpita da un misterioso raggio che trasferisce nel suo patrimonio genetico il DNA di una specie molto rara di gatto selvatico, il gatto selvatico di Iriomote. Da quel momento Strawberry è in grado di trasformarsi in Mew Berry. I responsabili dell'accaduto sono due ragazzi, Ryan Shirogane e Kyle Akasaka, i quali invitano Strawberry nel loro locale, il Caffè Mew Mew, usato come copertura per il loro importantissimo progetto segreto: il Progetto Mew Mew.
I ragazzi le spiegano che degli extraterrestri stanno minacciando la Terra e che solo la formazione di una squadra di cinque supereroine, 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 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 Mina Aizawa, la timida Lory Midorikawa, l'esuberante acrobata Paddy Wong e la famosa modella Pam Fujiwara.
Seconda Serie
Strawberry è a Londra con Mark e il suo ruolo nel gruppo viene assunto, fino al suo ritorno, da una nuova paladina della giustizia, Berry Shirayuki, che si trasforma in Love Berry, avente il DNA del gatto selvatico delle Ande e del coniglio nero di Amami. Insieme a lei fanno la loro comparsa anche dei nuovi nemici: i Saint Rose Crusaders, dotati di un potere speciale, che vogliono eliminare tutte le uniformi scolastiche del mondo. Ma non sono solo nuovi nemici a comparire. Arriva anche Tasuku Meguru, amico di infanzia di Berry e suo vicino di casa.
