Le professeur Utonium, un grand homme de science, veut mettre un peu de soleil dans sa vie depuis que sa ville, Townsville, est envahie par de grands méchants. Au cours d'une de ses expériences, il mélange divers ingrédients : du sucre, des épices et plein de bonnes choses. Mais un quatrième élément, une substance chimique X, est ajouté accidentellement dans la mixture. Une explosion se produit et donne naissance aux Supers Nanas, les plus jolies, les plus petites et les plus étonnantes des "supers héroïnes".
Un danger apparaît bientôt à Townsville ; il s'agit de Mojo Jojo, un singe-mutant qui cherche à détruire, avec sa troupe de primates, la ville de ces trois fillettes. Dotées de pouvoirs surnaturels, Belle, Bulle et Rebelle, sont prêtes à tout pour sauver le monde.