謎の物質・ケミカルＸを研究していたユートニウム博士と、助手であり息子でもあるケン君。研究中、ケミカルＸになんと、大福が入ってしまった！！激しい化学反応を起こしたケミカルＸは、新たな物質、ケミカルＺへと変化したのだった。

そんなある日、東京CITY近海に突如として巨大な氷山が出現。ケンがケミカルZを光線にして打ち込むと、ケミカルＺは白い光と黒い光となって東京ＣＩＴＹに放たれた。赤堤ももこ、豪徳寺みやこ、松原かおるは、ごく普通のジュニアハイスクールの1年生で、ごく普通の暮らしを送っていたが、ケミカルＺの白い光を浴びてしまう。

そして爆進スウィート・トリオ、パワパフガールズＺが誕生したのだ！！