Jeremie, Odd, Ulrich i Yumi to z pozoru zwykli nastolatkowie uczęszczający do francuskiej szkoły z internatem. Tak myślą o nich wszyscy ich znajomi i rodzice.
Naprawdę jednak bohaterowie są jedynymi osobami, które mogą uchronić świat przed opętaną nieznanym wirusem XANĄ ? super-inteligentnym programem komputerowym. W tym celu Odd, Ulrich i Yumi muszą udawać się do Lyoko - wirtualnego świata mieszczącego się w superkomputerze w opuszczonej fabryce. Tam zostają zwirtualizowani i przeniesieni do cyber-świata, gdzie toczą niekiedy bardzo poważne walki, zaś nad przebiegiem operacji czuwa zza ekranu superkomputera Jeremie. Zadaniem dzieci jest dezaktywowanie wież, co jednak okazuje się o tyle trudne, że dokonać tego może jedynie Aelita - samotna mieszkanka Lyoko, która w jakiś sposób straciła wszystkie wspomnienia...

Z czasem okazuje się, że Aelita nie jest jedynie sztuczną inteligencją - ale prawdziwym człowiekiem, który kiedyś został zwirtualizowany... Mimo przywrócenia jej realnemu światu przez Jeremiego, nadal pozostaje silnie związana z superkomputerem i XANĄ - każda próba wyłączenia maszyny może zakończyć się dla Aelity śmiercią. Dlaczego tak się dzieje, jak Aelita trafiła do Lyoko i kim jest tajemniczy człowiek, niejaki Franz Hopper? To zaledwie część zagadek, jakie przyjdzie rozwiązać głównym bohaterom...