Powerpuff Girls Z är tre superhjältar som heter Momoko Akatsutsumi, Miyako Gotōkuji och Kaoru Matsubara, från början normala 13-åriga tjejer som bor i Tokyo City med sin pappa professor Utonium och en talande hund/hamsterhybrid som heter Ken-chan. De infunderas av misstag med essensen av Chemical Z samtidigt som en explosion av en kemisk fabrik skapar skurken Fuzzy. Efter att ha tagit emot supermakter blir de brottsbekämpare och måste balansera sina heroiska plikter med sina liv som normala mellanstadieelever.
Powerpuff Girls Z var den första animeanpassningen av en amerikansk Cartoon Network-serie, och dess produktion fick hjälp av animationsproduktionsbolaget TMS Entertainment, som tidigare hade arbetat med Cartoon Network på projekt som Teen Titans och Justice League Unlimited. Serien fick mestadels positiva recensioner från kritiker, med beröm för sin animation, karaktärsdesign och humor, även om den kritiserades för att vara för lik originalserien.
Efter sin framgång fick Powerpuff Girls Z två spin-off-serier:Demashita! Powerpuff Girls Z Returns (2006–2007) och Powerpuff Girls Z:The Movie (2007). Serien har anpassats till flera manga, leksaksvaror och videospel, och har även dubbats på engelska och sänts på Cartoon Network i Europa, Asien och Latinamerika.