马丽娜是住在现代法国的巴黎少女，因为一次善举获得神秘老人的认可，得到了能变身为超级英雄奇迹少女的力量。同样获得变身能力的还有马丽娜的同班同学艾俊，他是知名设计师之子，因家庭过度保护长期在家自学，第一天上学却阴错阳差使马丽娜误会其恶作剧。双方在不知道对方真实身份的情况下，以奇迹少女及黑猫罗尔之名义拯救被黑化的巴黎市民，而艾俊对马丽娜澄清恶作剧一事后，艾俊温文的风度使得马丽娜开始迷恋他，一见艾俊便手足无措，但是艾俊却喜欢上智勇双全的奇迹少女，以黑猫罗尔的身份几度示爱，都被心有所属的马丽娜拒绝。两人面临的挑战除了感情问题，还有在巴黎制造混乱的邪恶反派。