Cuatro chicas adolescentes de Manhattan -Galleria (Raven-Symoné), Chanel (Adrienne Bailon), Aqua (Kiely Williams) y Dorinda (Sabrina Bryan)- actúan en una fiesta de cumpleaños infantil como The Cheetah Girls. Después de la actuación, Chanel corre a casa para contarle a su madre el espectáculo, pero ésta está preocupada preparando una cita con su nuevo novio parisino como para prestarle atención. Galleria llega a casa con sus padres, que la reprenden por no contestar a los mensajes telefónicos de su madre o por no pasear a su perro Bichon Frise, Toto. Mientras tanto, Dorinda se ocupa de su trabajo, haciendo de conserje en un centro comunitario.
Las chicas esperan convertirse en las primeras estudiantes de primer año en ganar el concurso de talentos en la historia de su escuela. Tras una exitosa audición para el concurso de talentos, un famoso ex alumno de la escuela, Jackal Johnson, expresa su interés en fichar a The Cheetah Girls para su sello discográfico. Galleria se presenta como la fundadora y compositora de The Cheetah Girls, lo que no es apreciado por las demás integrantes del grupo. Aunque la madre de Galleria, Dorothea, se muestra inicialmente reticente a dejar que The Cheetah Girls persigan la oportunidad con Jackal, finalmente permite que las chicas tengan una reunión tras ser animada por el padre de Galleria.
La reunión es un éxito, y a pesar de algunas preocupaciones continuas de Galleria, las chicas comienzan a prepararse para grabar su primera canción. Sin pedir la opinión de las demás integrantes del grupo, Galleria sugiere que The Cheetah Girls no deberían hacer tiempo para el concurso de talentos debido a su contrato discográfico, y critica a Dorinda por llevar repetidamente la misma ropa aburrida. Aqua anima a Chanel, la más antigua amiga de Galleria, a hablar con ella sobre su comportamiento. Mientras tanto, Dorinda tiene la oportunidad de presentarse a una audición de baile en el centro donde está empleada. Se le ofrece un papel pagado por su trabajo, pero aceptar el papel requeriría que dejara las Cheetah Girls.
Más tarde, Chanel se angustia después de escuchar un mensaje de voz que sugiere que su madre estaba planeando vender su apartamento en Nueva York para mudarse a París con su novio. Al sentirse abandonada, Chanel aprovecha que tiene la tarjeta de crédito de su madre para ir de compras por Madison Avenue. En un acto de bondad, Chanel compra una chaqueta de guepardo para Dorinda, que le revela sus problemas económicos: Es una pobre niña de acogida que vive en un hogar de 10 niños con una madre cuyo marido es superintendente del edificio. Chanel le asegura a Dorinda que seguirán siendo amigas y que siempre será una Cheetah Girl.
En la siguiente reunión entre The Cheetah Girls y Jackal Johnson, Jackal revela que un equipo de marketing ha desarrollado una nueva imagen para el grupo que requerirá que lleven máscaras y hagan lip sync. Galleria está devastada por esto y declara que el grupo rechaza la oferta, pero las otras chicas se quedan atrás debido a sus frustraciones con la actitud de Galleria. Galleria se va con la impresión de que las otras Cheetah Girls han aceptado el trato. Chanel llega a casa donde su madre le revela que su tarjeta de crédito ha sido rechazada debido a las compras de Chanel. Chanel se derrumba tras pensar en lo agradecida que está por su madre dada la actual situación de Dorinda como hija adoptiva, y la madre de Chanel acepta dedicar más tiempo a su hija.
Más tarde, el perro de Galleria, Toto, cae en un obstáculo en las calles de Manhattan. Esto atrae una gran atención, incluyendo una noticia en directo, que alerta a las cuatro integrantes de las Cheetah Girls sobre lo que está pasando y hace que acudan al rescate de Toto. Sus cantos ayudan a calmar a Toto y permiten que se aleje de la obstrucción. Este acto de unión hace que las chicas reparen su amistad, y pasan a cantar una nueva canción en las noticias para que todo Nueva York la vea. Jackal Johnson llama, expresando su arrepentimiento por intentar cambiar a The Cheetah Girls, pero las chicas rechazan una oferta con él. Las Cheetah Girls acaban ganando el concurso de talentos, y las chicas renuevan su compromiso de alcanzar sus sueños y mantener su amistad.