Hikaye ana karakter Ichigo Momomiya ve sevgilisi Masaya Aoyama''nın Red Data Animal müzesini ziyareti ile başlar. Bir deprem olmaya başlar ve Ichigo, rüya benzeri bir duruma girer. Daha sonra Ichigo, Ryou Shirogane ve Keiichiro Akasaka ile tanıştırılır ve bu insanlar, Ichigo''ya, DNA''sının bir Red Data Animal DNA''sıyla karıştığını söylerler. Ichigo''nun artık özel yetenekleri vardır ve Dünya''yı, onu "geri isteyen" bir grup uzaylıdan - Kisshu, Taruto, Pai ve liderleri Deep Blue - korumak için farklı bir görünüm kazanmıştır. Uzaylılar, hayvanlara hastalık bulaştıran ve onları Kimera Anima denen canavarlara çeviren deniz anası-benzeri asalakları kontrol edebilmektedirler. Ichigo, Mew Ichigo lakabını kullanarak savaşır fakat yalnız değildir. - kendisi gibi dört kız daha bulur ve kendilerine Tokyo Mew Mew derler.