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明了一种新物质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个飞天小女警出生了！！与此同时，那道黑光打到了东京动物园里。一座山公山上的山公酿成了飞天小女警们的宿敌。小女警们将怎样守卫这座城市呢？……