C'est les vacances, et tout va bien pour Marinette… jusqu’à ce qu’elle apprenne qu'Adrien a dû partir avec son père pour Shanghai, en Chine. Heureusement, c’est là qu’habite son Oncle Wang, dont l’anniversaire approche. Pour retrouver Adrien et découvrir ses origines, Marinette décide d’aller donner en mains propres son cadeau à Oncle Wang. Mais peu après son arrivée, Marinette perd toutes ses affaires, dont son sac, Tikki… et le Miraculous de la coccinelle qui lui permet de devenir Ladybug ! Pour les retrouver, elle va faire équipe avec Fei, ignorant que c'est celle qui a volé ses affaires !...

La super-héroïne, qui a conquis le cœur de millions de fans à travers le monde, débarque pour la première fois au cinéma ! Ladybug va devoir unir ses forces avec Chat Noir, le charismatique justicier masqué qui n'a pas sa langue dans sa poche, pour affronter le Papillon et sa horde de super-vilains, alors que ceux-ci menacent de détruire Paris. Mais, alors que les deux héros se rapprochent, Marinette ignore que derrière son mystérieux complice se cache Adrien, le camarade de classe dont elle est amoureuse...