Princess Tutu se despliega como un cuento de hadas hecho realidad, centrado en Ahiru, una heroína improbable: torpe, dulce y bondadosa, en una ciudad llena de gatos y cocodrilos parlantes. En realidad, Ahiru no es humana en absoluto: es un pato al que el misterioso Drosselmeyer transformó en una chica humana. Cuando descubre la razón de su existencia, empieza a comprender el extraño lugar que ocupa en esta historia y la carga que ello conlleva.
Con su mágico colgante con forma de huevo, Ahiru puede convertirse en Princess Tutu, una bella y talentosa bailarina de ballet cuyos danzas alivian la agitación que habita en el corazón de las personas. Guiada por ese poder, asume la tarea de reunir los fragmentos perdidos del corazón de su príncipe, trozos esparcidos mucho tiempo atrás, cuando él lo hizo añicos para encerrar a un cuervo maligno por toda la eternidad. Princess Tutu sigue a héroes que luchan contra el destino, en una historia donde las creencias, los sentimientos y las acciones determinan el desenlace del propio relato. Al final, la historia se pregunta si este cuento de hadas aún puede alcanzar su prometido «felices para siempre» únicamente por la fuerza de sus personajes.