いつも明るく陽気な中学二年生の女の子・笹木美代（声：志田未来）。空気を読まない言動でいつも周囲を驚かせ、クラスメイトから“ムゲ”（＝無限大謎人間）というあだ名で呼ばれている。だが本当は周りに気を使い、自分の感情を抑えて日々を過ごしていた。そんなムゲは、想いを寄せる同級生・日之出賢人（声：花江夏樹）に毎日果敢にアタックを続けるが全く相手にされない。しかし、彼女には誰にも言えない秘密があった。それは、猫の姿になって大好きな日之出に会いに行くこと……。実はムゲは、ある夏祭りの夜、お面屋にいた猫の店主（声：山寺宏一）から、それをかぶると猫の姿に変身できるという不思議なお面をもらって以来、猫の太郎として日之出の家に通っていたのだ。普段はクールに振舞っている日之出だが、太郎にだけは素直な気持ちを打ち明け、いつしか太郎は日之出の心の支えになっていた。人間のときには距離を取られてしまうが、猫のときには近づけるふたりの関係。ムゲもまた、猫になっていることで周囲との関係に思い悩むことのない自由さを知り、次第に心地よさを覚えていく。ところが、猫として長く過ごせば過ごすほど、いつしか猫と自分の境界が曖昧になっていくムゲ。そんなある日、再び猫店主が現れ、猫のお面とムゲの顔を交換し、人間を捨て猫として生きるよう迫られる……。