一日，致力于研究化學(xué)X神秘物質(zhì)的ユートニウム博士跟助手同時(shí)也是他兒子肯發(fā)現(xiàn)了一種新物質(zhì)Z。這種物質(zhì)發(fā)射出一道白光跟一道黑光，在東京城中放出。
這道白光打到了初中一年級(jí)生赤堤ももこ、豪徳寺みやこ、松原かおる這3個(gè)女孩身上，于是，3個(gè)飛天小女警誕生了??！
與此同時(shí)，那道黑光打到了東京動(dòng)物園里。一座猴子山上的猴子變成了飛天小女警們的宿敵。小女警們將怎樣保衛(wèi)這座城市呢？……
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