Haru es una estudiante de instituto tímida y poco habladora, no posee demasiada fuerza de voluntad ni confianza en sí misma, aunque está enamorada de un joven de su instituto, pero para su desgracia descubre que este tiene novia, lo que a sus ojos le confirma que es una persona sin suerte. Un día, salva a un gato de pelaje oscuro y ojos heterocromáticos, de ser atropellado por un camión. El gato, para asombro de Haru, se presenta como Lune, príncipe del reino de los gatos. Haru esa noche insinua a su madre este incidente y ella le comenta como cuando pequeña Haru sostenía poseer la habilidad, ahora olvidada, de hablar con los gatos y como una vez la encontró conversando y alimentando a una gata abandonada.
Haru descubre que los gatos subditos de Lune la cubren de regalos (hierba gatera y ratones, principalmente) y más tarde le ofrecen casarse con el príncipe tomamdo su respuesta confusa por un "sí". El desarrollo de los acontecimientos desborda a Haru, pero una amable y anónima voz femenina le indica que busque ayuda en la Oficina de Asuntos Gatunos. De este modo, Haru se encuentra con Muta, un gato blanco y gordo que, según la voz, deberá guiarla hasta la Oficina. Allí Haru conoce a Barón, la figura de un gato dotada de vida gracias al duro trabajo del artista que la creó y Toto, una gárgola con forma de de piedra que como Barón, también cobra vida. Tras relatar su problema, Muta explica que el reino de los gatos es para seres sin mente ni pensamientos propios, es así como Baron decide ayudarla. Poco después, Haru y Muta son secuestrados y llevados al reino. Barón y Toto, que se quedan atrás, en el mundo humano y parten en su búsqueda; finalmente, encuentran la entrada al reino: cinco lagos que forman la figura de una huella de gato.
Haru es llevada a un banquete en el castillo del reino de los gatos y poco a poco, empieza a convertirse en uno de estos felinos. Sus manos y pies se transforman en patas, sus orejas adquieren forma gatuna e incluso le salen bigotes. De este modo, según los gatos, será una novia apropiada para el príncipe. Sin embargo, Haru sigue conservando ciertos rasgos humanos. Barón, disfrazado, se interna en el castillo y se presenta ante los comensales como un misterioso visitante. Saca a bailar a Haru, y ésta se percata de la verdadera identidad del supuesto desconocido. Barón es desenmascarado y se desata una lucha feroz, en la que también interviene Muta. Yuki, una gata blanca que sirve en el castillo ayuda a Barón y a Haru a escapar a través de un pasadizo. Haru reconoce la voz de Yuki como la que anteriormente le habló de la Oficina de Asuntos Gatunos, pero no tiene tiempo para preguntarle al respecto.
Haru, Barón y Muta llegan hasta un laberinto, en cuyo centro se alza una torre desde cuya cima podrán volver al mundo de los humanos. El rey gato hace lo imposible para impedirles alcanzar su objetivo, ya que si la retiene hasta después del amanecer Haru se convertirá completamente en gato y no podrá abandonar el reino. Cuando ve que todos sus esfuerzos son en vano, decide dinamitar la torre.
Afortunadamente, Lune y sus guardias regresan a tiempo al reino y el príncipe explica que su padre no estaba actuando en su nombre. En realidad no desea casarse con Haru, sino con Yuki. Por otro lado, Muta revela su pasado como Reinaldo Moon, un temido criminal en el reino (su fechoría más notoria a ojos de los gatos fue la de tragarse, literalmente, un lago lleno de peces, cosa que aún Baron encontró atroz). Yuki, por su parte, resulta ser la misma gata hambrienta a la que Haru había dado de comer una vez siendo niña y como agradecimiento, Yuki le indicó cómo encontrar la Oficina de Asuntos Gatunos y la ayudó en el reino.
El obstinado rey decide que si Haru no puede ser su nuera será su esposa, pero la muchacha se harta de su actitud y finalmente levanta la voz y lo regaña. Minutos antes que amanezca, Haru logra llegar a la puerta a este mundo, mientras Baron derrota al rey en un duelo y el reino entero anima al trío para que logren salvarse.
Al final, Haru, Muta y Barón escapan del reino de los gatos gracias a la ayuda del príncipe y de una bandada de cuervos amigos de Toto. Ya de vuelta en el mundo humano, Haru se da cuenta de que ha cambiado como persona y ha descubierto sus sentimientos por Barón, sin embargo se contenta con declarase y oírlo decir que estará a su disposición cuando tenga problemas antes de despedirse de ella.
Tras esto vuelve a su vida normal, sorprendiendo a su madre y a su mejor amiga con su nueva actitud ya que Haru se trasforma a partir de ese momento en una joven energética, decidida y responsable; cuando Hiromi, su mejor amiga le comenta que el chico que le gusta está soltero Haru no demuestra interés ya que ha superado esa faceta de su personalidad.
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