Princess Principal spielt in der Stadt London des 19. Jahrhunderts, welche zum Königreich Albion gehört und durch eine große Mauer in Ost und West unterteilt wurde. Fünf Mädchen sind undercover als Spione tätig und besuchen die prestigeträchtige Queen’s-Mayfair-Schule. Mit Hilfe ihrer individuellen Fähigkeiten versuchen die Mädchen in der unterirdischen Welt der Verkleidungen, Spionagen, Infiltrationen und Verfolgungsjagden aktiv zu bleiben.