Des porteurs de Miraculous venus d’un autre monde surgissent dans la ville de Paris. Ils viennent d’un univers parallèle où tout est inversé : Toxinelle et Griffe Noire, les alter égos maléfiques de Ladybug et Chat Noir sont les méchants et le porteur du Papillon, Hesperia, est un super-héros. Ensemble Ladybug et Chat Noir – les vrais – vont devoir aider Hespéria à contrer les attaques de leurs doubles maléfiques et les empêcher de s’emparer du Miraculous du Papillon. Mais nos héros pourront-ils aider Hesperia à faire de Toxinelle et Griffe Noire de meilleures personnes ?

A Paris, Ladybug et Chat Noir surgissent à la moindre menace sur la capitale. Leur mission : capturer les akumas créé par Papillon qui transforment les parisiens en super-vilains dès qu'ils ressentent une émotion négative intense. Cependant, si Ladybug et Chat Noir font équipe pour protéger Paris, aucun ne connaît l'identité secrète de l'autre. Ainsi, Ladybug ignore que sous le masque de Chat Noir se trouve Adrien Agreste, le garçon dont elle est folle amoureuse. Et de son côté, Chat Noir, dont le cœur ne bat que pour Ladybug, ignore que la super héroïne est Marinette Dupain-Cheng, la fille maladroite mais originale de la classe.

Au collège, Kagami, une jeune escrimeuse, attire l'attention d'Adrien, ce que remarque Marinette. Mais Marinette rencontre aussi un garçon qui attire son attention, Luka. Elle rencontre également le Gardien des Miraculous, Maître Fu, et découvre qu'il existe d'autres Miraculous. Grâce à cela, elle pourra ponctuellement demander de l'aide à de nouveaux héros de son choix lors de certaines missions particulièrement difficiles. Lorsqu'il découvre enfin que le Papillon a un plan terrible qu'il prépare depuis longtemps, Ladybug et Chat Noir font appel à de nouveaux héros pour le vaincre ! Ladybug et Chat Noir continuent leur combat contre leur ennemi Papillon, mais de nouveaux méchants apparaissent ! Marinette et Adrien sauront-ils gérer toutes ces nouvelles émotions ?

Non seulement Marinette (Ladybug) est la super-héroïne qui protège Paris de l'attaque des méchants, mais elle est aussi maintenant la Gardienne des Miraculous. Cela signifie qu'elle doit non seulement garder son identité cachée, mais aussi l'existence de ces créatures turbulentes et magiques, les Kwamis ! Marinette a beaucoup de pression, sans parler de son école et de sa vie amoureuse ! Maintenant, elle a moins de temps et d'occasions de dire à Adrien ses sentiments... Marinette doit maintenant redoubler d'efforts pour protéger ses secrets et Ladybug devra devenir plus forte pour affronter un adversaire indomptable : Papillombre, qui peut désormais fusionner le Miraculous du Papillon et le Miraculous du Paon ! Heureusement, Ladybug peut compter sur Chat Noir et ses nouveaux alliés super-héros !

C'est les vacances, et tout va bien pour Marinette… jusqu’à ce qu’elle apprenne qu'Adrien a dû partir avec son père pour Shanghai, en Chine. Heureusement, c’est là qu’habite son Oncle Wang, dont l’anniversaire approche. Pour retrouver Adrien et découvrir ses origines, Marinette décide d’aller donner en mains propres son cadeau à Oncle Wang. Mais peu après son arrivée, Marinette perd toutes ses affaires, dont son sac, Tikki… et le Miraculous de la coccinelle qui lui permet de devenir Ladybug ! Pour les retrouver, elle va faire équipe avec Fei, ignorant que c'est celle qui a volé ses affaires !

La classe de Marinette doit se rendre à New York, la ville des super héros, pour la semaine de l'amitié franco-américaine. Ladybug demande à Chat Noir de veiller sur Paris… mais quand Marinette convainc Gabriel de laisser son fils partir avec ses camarades, Adrien a un problème. Étant également Chat Noir en secret, il ne peut pas à la fois veiller sur Paris et être avec sa classe à New York. Comment faire ? De plus, Il y a une chose que Ladybug et Chat Noir ignorent : Papillon se prépare lui aussi à voyager ! Il se pourrait bien que les super héros américains aient besoin d'un peu d'aide !

Qui a bouché la trompe de l'éléphant ? Qui a repeint l'autruche ? Autant d'énigmes à résoudre pour Sherlock Yack. Dans le zoo, le célèbre détective et son assistante Hermine découvrent toujours les coupables. Muni de sa loupe et armé de sa seule logique, Sherlock Yack interroge les témoins, recueille les indices, formule des hypothèses, déjoue les fausses pistes, confond les menteurs et capture les coupables.

Avec le temps, Marinette et Adrien ont fini par devenir des amis. Mais la collégienne découvre que déclarer ses sentiments à un ami n’est pas aussi simple, ce serait même presque le contraire ! Pour Ladybug et Chat Noir, malgré de nouveaux pouvoirs et des coéquipiers auxquels ils peuvent faire appel quand la situation le nécessite, la confrontation avec Papillon est de plus en plus musclée. Leur adversaire de toujours est lui aussi plus fort depuis qu’il peut faire appel à Mayura, une vilaine capable de créer des alliés aux akumatisés, les super-vilains. Plus de pouvoirs, plus d’action, plus de vilains et encore plus d’émotions ! La saison 3 de Miraculous va mettre Marinette et Adrien à l’épreuve : sauront-ils protéger leurs secrets et ne pas laisser leur vie privée influer sur leurs aventures de superhéros ?

Paris, aujourd'hui. Marinette et Adrien sont deux collégiens comme les autres, à la différence près qu’ils ont été choisis pour sauver Paris ! Leur mission : capturer les Akumas du mystérieux Papillon qui transforment les parisiens en super vilains. Grâce à leur kwami, nos deux collégiens se métamorphosent en superhéros : Ladybug, et Chat Noir.