東京ミュウミュウの無料動画と見逃し再放送・再配信はこちら | アニメ見逃したらYouTube無料動画まとめ！ネットフリックス・アマゾンプライム・Anitubeで視聴可能？【セントラル動画ナビ】

桃宮いちごは同級生の青山君のことが好きな中学生。いちごは念願の青山君とのデート中に遭遇した地震の直後、数人の女の子と光に包まれ、ネコが自分の体に入るかのような感覚に襲われる。それ以降、眠気にいつも襲われたり、体が異様に身軽になったり、魚を見るとくわえてしまうようになってしまったいちご。その不思議さに悩むいちごを心配してくれた青山君に告白しようとしたら、今度は目の前に巨大なネズミが現れて襲い掛かる。そこに突然現れた青年に「たたかえ」と言われたいちごは、猫耳としっぽをつけた姿に変身してしまった。

実はその青年・白金稜は、地球の動物達に寄生して生物兵器「キメラアニマ」に変えようとしているエイリアンに対抗するため、レッド・データ・アニマルの遺伝子を打ち込んで死滅させる「μプロジェクト」を赤坂圭一郎と共に進めていた。しかし地震によって誤っていちごたちにそれが打ち込まれてしまい、いちごはイリオモテヤマネコの遺伝子と合体し、生物兵器（キマイラ）「ミュウミュウ」なる正義の味方になってしまったのだった。

キメラアニマを倒したいちごは、白金と赤坂からエイリアンの目的が地球侵略であるとともに、他に4人の仲間がいることを知らされる。そこでいちごはエイリアンと戦うために他の仲間を探しつつ、情報収集のために白金たちのアジトである「カフェ ミュウミュウ」でウェイトレスとして働くことになった。だが、いちごは心に負担がかかると野性の本能でアニマル化するようになってしまい、エイリアンを全滅させて自身の能力が退化するまで青山君に告白することができなくなってしまっていたのだった。