Quattro studenti della scuola media francese Kadic, Jeremy Belpois, Yumi Ishiyama, Ulrich Stern e Odd della Robbia, scoprono l'esistenza di un mondo virtuale chiamato Lyoko, gestito da un supercomputer. Lyoko è stato creato da un ex professore di scienze della loro scuola, Franz Hopper, ed è protetto da Aelita, una ragazza virtuale intrappolata al suo interno e che Jeremy riuscirà a materializzare, cioè a riportare nel mondo reale. I cinque ragazzi si ritrovano così ad affrontare il malvagio programma multi-agente XANA: questi era inizialmente il guardiano di Cartagine, un potentissimo software creato da Hopper per conto dell'azienda Green Phoenix quando però scoprì che esso sarebbe stato usato come un'arma per devastare il mondo, decise di usare XANA per distruggerlo. In seguito si scopre che Aelita è la figlia del professor Hopper, portata sul mondo di Lyoko dal padre anni prima, per evitare che morisse in seguito ad un colpo di pistola sparato dagli uomini in nero che pedinavano il padre. Successivamente al gruppo si unisce anche William Dunbar che, durante il suo primo viaggio su Lyoko, viene catturato da XANA e diventa malvagio, per poi essere salvato dai Guerrieri Lyoko distruggendo XANA.