小镇村本是个平凡的小镇，可是，自从科学家尤纳尼恩教授来到镇上以后，这个平凡的小镇就一下成为举世瞩目的地方。尤纳尼恩教授运用科学方法，将蔗糖和香料还有各种美好的材料混在一起，希望创造出世界上最完美的女孩。怎料他一不小心将神秘的黑色化学物质也给加了进去，结果就创造了三位模样可爱，嫉恶如仇，誓与罪犯周旋到底的飞天小女警。
　　虽然三位飞天小女警在打击罪恶、伸张正义时非常团结，但她们的性格却完全不同。花花是飞天小女警的领袖及代言人；泡泡是个乐天开朗的女孩子；毛毛则十分坚强，最喜欢教训作恶多端的罪犯。
　　三位飞天小女警与尤纳尼恩教授一起住在小镇村外的郊区。尤纳尼恩教授一心想将三位飞天小女警教育成普通的女孩子，可是他却没有办法阻止她们与魔人啾啾、毛茸怪兽、阿米巴帮以及蟑螂教练等一帮坏蛋们斗智斗力。于是就发生了一系列惊险有趣的故事。
　　一合理安排，畅通无阻
　　花花是三个飞天小女警的头头，她对泡泡、毛毛说：“现在我们分别住在楼上的Ａ、Ｂ、Ｃ三个房间，每个房间都配备了两把钥匙。我们随时都要准备和坏蛋战斗，为了便于联络，我们每个人都可以到另外两个房间去，你们说，该怎样安排这六把钥匙呢？”泡泡说：“这还算个事吗？每人先取一把钥匙自用。另一把可以挂在……”这时她发现有外人来了，就压低了嗓门，花花、毛毛听了泡泡的主意连连点头，说：“就这么办！”
　　二选择线路，寻找魔人
　　魔人啾啾原本是在尤纳尼恩教授身边担任助手的猴子，由于他的调皮导致飞天小女警意外诞生。飞天小女警诞生时的冲击波使他的脑部突变，智能不同于平常人，于是离开了尤纳尼恩教授，成为一名反面人物，专门和飞天小女警作对。飞天小女警千方百计寻找魔人啾啾，得知啾啾躲在一座建筑的密室里。飞天小女警进入大门，发现有三条通道，只有一条通道是和密室相通的，另两条都是死胡同。毛毛找到了守门人询问，但守门人是个哑巴，他写了几道奇怪的算式让毛毛看，毛毛不知是什么意思。还是泡泡机灵，她看了看算式，很快就找到了正确的通道。
　　三发现宝盒，破译密码
　　飞天小女警顺着秘密通道来到魔人啾啾隐藏的密室，哪知啾啾刚刚离开，原来密室里还有暗道通向楼外。由于走得匆忙，啾啾的一张密码卡掉在了地上。花花说：“啾啾和毛茸怪兽关系最为密切，他一定是逃往毛茸怪兽那里去了。这时他应该还没到，我们用这张卡把毛茸怪兽引出来。”“可是我们并不知道他的密码呀！”毛毛说。泡泡看了看那张卡，兴奋地说：“我发现破译这张卡的窍门了。你们看，卡上有16个图案，分为4行，说明密码有4组数字，每组是一个四位数。上面有10种不同的图案，说明这些图案代表１～10十个数字。”花花、毛毛都认为泡泡分析得对，就一起研究起来，终于把密码破译出来了，原来是5402、8159、3018、9867，于是他们根据这些密码，用电话把毛茸怪兽引了出来。三个小女警立即向接头地点扑去，等候即将出现在那里的毛茸怪兽。
　　四攻其一点，中心开花
　　没想到，三个飞天小女警在前进中竟和蟑螂教练相遇了，蟑螂教练当时正在教它的徒弟们如何危害人类呢。花花说：“这些害人精，我们到处找它找不到，今天它们倒在这儿出现了，我们先把它们收拾了再说。”于是小女警们开始向害虫发动攻击。蟑螂的随从苍蝇、蚊子、虱子、跳蚤、刺毛虫、毒蜂、毒蜘蛛、蜈蚣、蝎子反应还挺快，一会儿就围成了一个圆圈阵，把蟑螂包在中间。小女警们准备向最弱处下手，可是每个随从都用盾牌挡在前面，看不清盾牌后边是谁。好在每张盾牌前面都有数字，而且随从的脚也露在了外面。于是小女警心中有数了，就一起向脚最多的害虫发起攻击，攻入圆阵中央，击毙了蟑螂教练。群龙无首，害虫们便一个个无可奈何地举手投降了。
　　五怪楼一幢，画出它来
　　贪生怕死的苍蝇为了保命，把它的同党阿米巴帮交出来了。阿米巴是一种专门导致痢疾的细菌，这种细菌就是由苍蝇传播的。苍蝇把飞天小女警带到了垃圾场，对她们说：“阿米巴帮就住在这儿，不过要用显微镜才能看见它们。”“不用你费心了。”小女警们找来显微镜开始观察起来。真没想到阿米巴帮还有自己的大本营呢！这是幢楼房，当然也要靠显微镜才能看到。花花从正面看是圆形的，泡泡从侧面看是正方形的，毛毛从上面看是三角形的。毛毛笑着说：“嘿，真是个怪模样。”花花说：“管它什么模样，都要把它们彻底干净地消灭掉！”说着就开始喷洒起药水来，一会儿功夫就把阿米巴帮消灭了。
　　六穿越迷宫，一网打尽
　　魔人啾啾与毛茸怪兽碰面后，毛茸怪兽一询问，才知道魔人啾啾并没有给它打电话，三个飞天小女警正要追捕它们。毛茸怪兽对魔人啾啾说：“我知道一个地方有口窨井，从入口进去后是一个大迷宫，我们躲到那里去，包管她们找不到我们。”“这是个好主意。”魔人啾啾高兴地说。但是狐狸再狡猾，也斗不过好猎手，机智勇敢的飞天小女警也钻进了窨井迷宫，终于把那两个坏蛋消灭了。