一日,致力于研究化学X神秘物质的ユートニウム博士跟助手同时也是他儿子肯发现了一种新物质Z。这种物质发射出一道白光跟一道黑光,在东京城中放出。
这道白光打到了初中一年级生赤堤ももこ、豪徳寺みやこ、松原かおる这3个女孩身上,于是,3个飞天小女警诞生了!!
与此同时,那道黑光打到了东京动物园里。一座猴子山上的猴子变成了飞天小女警们的宿敌。小女警们将怎样保卫这座城市呢?……
故事发生在一间名为“燕雀”的侦探社之中,坐镇其中的,是名为洛基(樱井孝宏 配音)的美少年侦探。虽然表面上看来只是一个小孩子,但洛基的真身其实是北欧神话中的邪神,因为作恶多端而被放逐人间,在此期间陪伴着洛基,照料他饮食起居的,是原型为一条巨蟒的暗野龙介(三木真一郎 配音)。
一次偶然中,一个名为大堂寺茧良(堀江由衣 配音)在无意之间闯入了燕雀侦探社之中,她希望洛基能够帮助她替一个会说话的洋娃娃找到曾经的主人。一番波折之后,事件总算顺利解决,而在此之后,茧良竟然自说自话地成为了洛基的助手,两人一同面对的,是各式各样科学难以解释的灵异事件。
运动万能、拥有正义感,在班上最受欢迎的美墨莎莎。成绩优秀,永远是班上的第一名,但其实有点天真的雪城乃香,两人同是就读菲诺奈学院女子中学部二年级的学生。某一天,莎莎和乃香各自遇见了不可思议的神奇生物美波和米波,他们由于故乡光之园遭到邪恶的攻击,因而逃到虹之园来。
然后,莎莎和乃香被美波和米波赋予神奇的力量,携手变身成光之美少女“Pretty Cure”。
性格和兴趣都完全相反的两个人将同心协力,和来自闇之领域的邪恶敌人展开战斗。