1994年1月7日から1995年6月30日まで、テレビ東京系列にて放送。全74話。

原作の第1話から第30話までが元となっている。

原作漫画とアニメは基本的な人物設定は共通だが、後述の通り、スポンサーの意向でストーリーが大きく異なっており、スラップスティックな原作の内容に加え、中盤までは敵キャラとの戦闘を前提とした変身魔法少女ものの要素が付加されている。原作漫画にない要素が追加されている。

若手・新人の演出家や声優を複数起用し、アニメ開始当初はアニメ雑誌などでも決して注目されていなかったが、キャラクターのぶつかり合いに加え、実験的ともいえるギャグ演出に急速に評判が高まり、3度にわたってアニメ雑誌の表紙を飾るまでになった。また、少女漫画では珍しく男児からの人気が高かった[42]。

最高視聴率は関東地区で15.8%（1994年1月28日放映の第4話）。

テレビシリーズ終了後に、OVAとして3つのエピソードが30分シリーズの体裁でリリースされた。

映像ソフト化については、VHS版・LD版・DVD-BOXがリリースされ、2024年にはBlu-rayボックスもリリースされた[43]。
ストーリー（アニメ）「#ストーリー」も参照

ある時、魔界に強力な魔力を持つ大魔王が現れ、国王と王妃を石像に変え、その娘・チャチャをも倒そうとしたが、国王の父、大王であるジーニアスによって城に結界が張られ大魔王は城に封じ込められた。しかし、ジーニアスは大魔王の魔力によって小さな宝石にされてしまった。国に仕えていた若きセラヴィーは、まだ幼い赤ん坊のチャチャと、ジーニアスである小さな宝石を手に、安全な山奥へ逃げ込んだのである。それから、数年後、チャチャの居所を掴んだ大魔王は次々とチャチャに刺客を送り、王家の血を絶やそうとする。

チャチャが魔法学校へ通い出す頃、セラヴィーよりプリンセスメダリオンというアイテムを託される。また同時にブレスレット、リングを最も信頼できる2人に渡せと言われていた。それからすぐ、ピンチが訪れた。師匠セラヴィーが捕まり、やられそうになった時である。チャチャはそばにいたリーヤとしいねちゃんにそれぞれ1つずつ、アイテムを渡すと、突然それぞれのアイテムに秘められた宝石が共鳴し合い、「愛よ」「勇気よ」「希望よ」というかけ声のもと、チャチャはマジカルプリンセスに変身し、ビューティーセレインアローで敵の悪い心を射抜き、うらら学園で次々と現れる刺客を倒すこととなる。

うらら学園卒業後、ある敵が現れた。魔界の魔力によって支配されたしいねちゃんの父、アクセスである。彼はビューティーセレインアローを手で受け止め、その力を示した。これにより、チャチャ達はより強力な武器が必要であると悟り、不死鳥の剣・ウィングクリスを探すことになる。その後、ついにアクセスと決着し、しいねの母親も奪還する。

そして、チャチャたち3人はついに大魔王の城に向かう旅を開始する。これ以降の敵のいくつかは大魔王の城にたどり着くために必要な「コイン」をドロップするようになる。その途中でチャチャたちは、敵の強力な攻撃にやられそうになり、治療のために旅を一時中断して帰宅。そして防御のためにバードシールドを探すことになり、旅を再開。これらの武器を携え、すべてのコインを集めたチャチャたち8人は「8人の聖戦士」となって大魔王の城に召喚される。そして大魔王と戦いの末、ついにチャチャは大魔王を倒し、国王、王妃、祖父が元に戻って魔法の国に平和が訪れる。