Lorsque Sam, Clover et Alex, trois adolescentes fraîchement arrivées à Beverly Hills, sont recrutées par le WOOHP - le World Office des Opérations Hautement Prioritaires - pour devenir espionnes internationales, c'est le choc ! Après un sérieux entraînement, les filles sont envoyées par Jerry - leur nouveau mentor - sur leur première mission. Laquelle est de retrouver Peppy Garou, un coach psychologique pour animaux domestiques, mystérieusement disparu de son cabinet de Beverly Hills. Les filles vont bientôt découvrir que Peppy, ainsi que de nombreux de leurs camarades de lycée, ont été enlevés après avoir été "fabulizés". Entendez là, après être rentrés dans une très étrange machine et en être ressortis avec une toute nouvelle allure ! Jonglant entre leur vie quotidienne de lycéenne et leur nouvelle identité secrète, les Spies finissent par démasquer qui se cache derrière ces enlèvements. C'est Fabu, un ancien mannequin déchu et inventeur du "Fabulizeur"...