Professor Utonium en zijn zoon Ken bestuderen de vreemde Chemical X. Wanneer een mochi-cake in de formule valt, verandert deze in Chemical Z. Ken vuurt een straal van Chemical Z af op een gletsjer in de baai van Tokio, maar dat zorgt ervoor dat vreemde lichten worden verspreid, sommige zijn gericht op drie normale meisjes, Momoko, Miyako en Kaoru. Dit geeft ze de kracht om te transformeren in superhelden, de Powerpuff Girls Z!