全美国最优秀的体操训练中心——岩石体操馆，同时也是三位正在冉冉升起的“体操之星”的家乡。Payson Keeler（Ayla Kell），Lauren Tanner（Cassie Scerbo），Kaylie Cruz（Josie Loren），三位美少女既是朋友，也是竞争对手。在体操队内的选拔中，她们最有希望夺得前三名并进军全国比赛，但当新成员Emily（Chelsea Hobbs）加入时，又会发生怎样的变化呢？ABC家庭频道的夏季新剧《体操公主》讲述一位体操少女追求奥运梦想并勤学苦练的青春励志故事。本剧虽然没有明说以Shawn Johnson（肖恩·约翰逊，北京奥运会女子全能银牌得主）为原型，但与她的成长史有很大关系。特别是Shawn Johnson赢得了真人秀《与星共舞》（Dancing with the Stars）的冠军，人气迅速窜红。
《体操公主》是作为《天赐》（Kyle XY）、《新同居时代》（Roommates）相继被取消后的替代品出现的，由Chelsea Hobbs、Ayla Kell、Josie Loren、Cassie Scerbo、Zachary Burr Abel、Peri Gilpin、Candace Cameron Bure和Susan Ward主演。遗憾的是，由于该剧后续之作被认为缺乏新意而导致收视率不断下降，ABC 2012年4月26日宣布该剧第三季8集后完结。
Emily Kmetko（Chelsea Hobbs扮演）的出现改变了体操队的现状——这位获得奖学金的优秀选手很快成了教练Marty（Erik Palladino扮演）的新宠，并飞速成为队中的黑马。其他女孩开始对Emily产生不满，特别是Lauren，处处都要和Emily作对。即便出了体操馆，Emily的麻烦也没有结束。她的母亲（Susan Ward扮演）心浮气躁，而且挥霍无度，又没有正式工作，迫使Emily不得不利用所有课余时间在当地匹萨店打工赚钱。
其他女孩也有自己的家庭烦恼。Payson的父母（Peri Gilpin、Brett Cullen扮演）一直担心女儿压力过大，没少唠叨；Kaylie的父母（Rosa Blasi、Jason Manuel Olazabal扮演）只对女儿是否能成名感兴趣；Lauren的父亲、岩石体操馆的主要投资人（Anthony Starke扮演）为了让女儿挤进三甲名单，不惜动用一切手段。Marty对这班女弟子颁布了一道禁令：在训练期间，禁止与男孩约会。但这约束不了一向娇生惯养的Kaylie，她和一位同在体操馆训练的男选手（Zachary BurrAbel）秘密好上了。Emily则同时引起了两位男孩的注意（其中一位是Kaylie的哥哥）。