גריזבלה, חתולה אפורה, זקנה ומרופטת, מדדה אל מרכז הבמה. החתולים האחרים נסוגים ושרים על מצבה העצוב ועל מר גורלה (השיר "Grizabella: The Glamour Cat"). גריזבלה עוזבת את הבמה ומוזיקת הרקע מתחלפת למנגינה אופטימית ועליזה. באסטופר ג'ונס, חתול שמן ושחור, מופיע (השיר "Bustopher Jones: The Cat About Town"). באסטופר ג'ונס נמנה עם האליטה של החתולים ונוהג לבקר במועדוני הג'נטלמנים היוקרתיים של לונדון. קול נפץ עז מפתיע ומקפיץ את כל החתולים שבורחים בבהלה אל מחוץ לבמה. צחקוקים מהוסים נשמעים ברקע, מסמנים את הכניסה של החתול מונגוג'רי ושל החתולה ראמפלטיזר. השניים הם זוג חתולים פורצים קטנים, כמעט זהים זה לזה ושובבים מאוד. הם נהנים מגרימת צרות בקרב משפחות אנושיות (השיר "Mungojerrie and Rumpleteazer").
סבא דברימימוס, זקן שבט חתולי ה־"Jellicle," מופיע (השיר "Old Deuteronomy"). סבא דברימימוס הוא חתול גדול וזקן שכבר "חי חיים רבים" והיה "נשוי לתשע נשים". הוא זה שיבחר בחתול אחד, אשר יעלה לשמים. בשלב זה, ברוב ההפקות, מבצעים החתולים את השיר "The Awful Battle of the Pekes and the Pollicles" בפני דברימימוס. שיר זה מתאר את סיפורם של שני שבטי כלבים הנפגשים ומתעמתים זה עם זה בפארק, אך לבסוף מגורשים בפחד משם על ידי חתול גדול עם עיניים אדומות מהבהבות, המכונה ראמפוס הגדול (באנגלית: מהומה). לאחר מספר מילים מצד דברימימוס על אודות גורלם של החתולים והכלבים נשמע שוב קול נפץ עז. החתולים סבורים שזהו מקאוויטי, הנבל של המחזה, נבהלים ומתחילים להתרוצץ עד אשר דברימימוס קורא להם לחזור. הנשף מתחיל בקטע מוזיקלי שבו החתולים שרים, רוקדים ומפגינים את יכולותיהם המיוחדות (השיר "The Jellicle Ball").
לאחר תחילת הנשף, מופיעה שוב גריזבלה ומנסה לרקוד ולחקות את תנועות הריקוד של החתולים שקדמו לה אולם בשל גילה המתקדם וגופה החלש היא נכשלת במשימה. שוב היא מנודה על ידי החתולים האחרים. גריזבלה שרה גרסה קצרה של "זיכרון" (Memory), ועוזבת את הבמה.
מערכה שנייה.
לאחר הנשף, סבא דברימימוס שר על מהות האושר בהתייחסו לשירה של גריזבלה. החתולים לא מבינים מה הוא מנסה לרמוז להם וג'מימה שרה את זה בשביל שכולם ישמעו ויבינו (השיר "The Moments of Happiness"). אספרגוס, חתול זקן המוכר בקיצור בשם גאס, מדשדש קדימה (השיר "Gus: The Theatre Cat"). גאס היה לפני שנים רבות שחקן מפורסם אבל כיום הוא זקן וחולה. הוא מלווה על ידי ג'לילורום, שמספרת על עלילותיו. גאס נזכר איך הוא שיחק פעם אחת דמות של חתול בשם גראולטיגר, הידוע לשמצה כאימת התמזה ("Growltiger's Last Stand"). הוא מספר אודות הרומן של הפיראט עם גרידלבון, כיצד הוא הובס על ידי חתול סיאמי ונאלץ "לצעוד לקצה הקורה".
לאחר שגאס מסיים להעלות זכרונות ויורד מן הבמה, החתול סקימבלשאנקס נמצא כשהוא ישן בפינה ("Skimbleshanks: The Railway Cat"). חתול זה אחראי על רכבת הלילה לגלאזגו באופן לא רשמי. הוא חכם מאוד וגם חשוב מאוד: אם הוא נעלם "הרכבת לא יכולה לצאת לדרכה".
לרקע צלילי התרסקות שנשמעים בפעם השלישית, מופיע לבסוף הנבל מקאוויטי בליווי צחוק מרושע. מקאווטי הוא חתול עבריין בעל מראה מחריד. פקודיו של מקאוויטי משליכים רשת על סבא דברימימוס, לוכדים אותו וחוטפים אותו אל מחוץ לבמה. בעוד מספר חתולים מנסים לעקוב אחריהם דמיטר ובאמבלורינה שרות את שידוע להן על מקאוויטי ('). עם סיום השיר חוזר מקאוויטי כשהוא מחופש לסבא דברימימוס. כאשר דימטר חושפת אותו, הוא נלחם עם מאנקוסטראפ ואלונזו. אף על פי שבתחילה הוא מצליח להחזיק מעמד במאבק נגדם, בסופו של דבר מקאוויטי חש מאוים על ידי שני החתולים הצעירים; כאשר שאר שבט החתולים מתחיל להתלכד ולהקיף אותו הוא מקצר את חוטי החשמל של אורות הבמה, מנצל את רגע הבלבול ובורח.
ראם-טאם-טאגר מציע שהחתולים יבקשו את עזרתו של מר מיסטופליס (השיר "Mr. Mistoffelees"). מר מיסטופליס הוא חתול שחור וקטן, שיכול לבצע מעשי קסם שאף חתול אחר לא יכול לעשות. מר מיסטופליס רוקד את הריקוד שלו שנחשב לאחד מריקודי ה המורכבים והמאתגרים ביותר במחזמר. החתול הקסום משיב את החשמל לאורות הבמה, ומחזיר את סבא דברימימוס. הוא זוכה בשל כך לשבחים מכל החתולים. שעת זריחת השמש מתקרבת. כעת, לאחר שחרורו, סבא דברימימוס יכול לנקוב בשם החתול הנבחר.
לאחר שסבא דברימימוס מתיישב ועומד להכריז על בחירתו, גריזבלה חוזרת למגרש הגרוטאות, והוא מאפשר לה לפנות בדברים אל אספת החתולים (בשיר Memory). בברכתן ובעידודן של ויקטוריה וג'מימה פנייתה של גריזבלה נענית בחיוב והיא נבחרת להיות החתולה אשר תזכה לעלות לשמיים ולהיוולד מחדש לחיים חדשים (השיר "The Journey to the Heaviside Layer"). צמיג גדול עולה מערמות הזבל, ונושא את גריזבלה ואת סבא דברימימוס לעבר השמיים. סבא דברימימוס יורד כדי שהיא תוכל לסיים את המסע בכוחות עצמה. סבא דברימימוס נושא את נאום הסיכום שלו לקהל האנושי "The Ad-Dressing of Cats" והתוכנית מגיעה לסיומה.
שחקנים.
בין השחקנים הרבים שהשתתפו בהפקות המחזמר השונות, לאורך השנים, ניתן למנות את:
שינויים במחזמר.
מאז הצגות הבכורה בלונדון ובברודוויי, המחזמר עבר מספר שינויים. הגרסה העדכנית ביותר, אשר הזכויות לה שמורות לחברת ההפקות של רוג'רס והמרשטיין, מבוססת על הגרסה של סיבוב ההופעות האחרון בבריטניה. בגרסה הושמטו, הועברו והתווספו מספר קטעים מוזיקליים, קטעי שירה שובצו מחדש ומספר נגני התזמורת הופחת.
בגרסה המקורית של לונדון, השיר "Mungojerrie and Rumpelteazer" בוצע במשקל 12/8 בסגנון ג'אזי על ידי מאנגוג'רי וראמפלטיזר אשר שרו על עצמם. בשלב מאוחר יותר, לקראת העלאת המחזה בברודוויי, כתב אנדרו לויד ובר מנגינה חדשה לשיר. בהפקה זו מר מיסטופליס שר על מאנגוג'רי וראמפלטיזר בגוף השלישי, כאשר השניים הם למעשה בובות הנשלטות על ידי קסמיו של מר מיסטופליס. גרסה זו של השיר בוצעה במשקל 4/4 קצבי. חלקו האמצעי בוצע במשקל 7/8, בסגנון הדומה לגרסה המקורית. כל ההפקות הבאות ביצעו את המחזמר בגרסה החדשה של ובר עד העיבוד הקולנועי של המחזה משנת 1998 שבו הדמויות שבו ושרו את שירן בעצמן (כמו כן בגרסת הסרט קוצץ בית מהשיר). כיום מונגוג'רי וראמפלטיזר שרים את השיר שלהם עצמם בכל ההפקות. בגרסה הנוכחית, המבוססת על הגרסה של סיבוב ההופעות האחרון בבריטניה, הקטע שבמשקל 7/8 עובד ל-4/4, תוך שימוש בטריולות המדמות את משקל 12/8 המקורי.
גם הקטע "Growltiger's Last Stand"" שונה לקראת ההפקה בברודוויי. בהפקה הלונדונית המקורית "הדואט האחרון" של גראולטיגר וגרידלבון היה מבוסס על שיר של ת"ס אליוט שמעולם לא פורסם: "The Ballad of Billy M'Caw". בהפקה של ברודוויי הבלדה הוחלפה בערבוביה של אופרה איטלקית (המזכירה את "מאדאם באטרפליי" של פוצ'יני). גרסה חדשה זו שולבה לאחר מכן לתוך רוב ההפקות ברחבי העולם (החריגה הבולטת הייתה ההפקה ההונגרית). ההפקה הלונדונית המשיכה לבצע את הבלדה המקורית עד ראשית שנות ה־90, אז היא הוחלפה באריה האיטלקית. ""Billy M'Caw" שולבה מחדש במחזה בסיבוב ההופעות בבריטניה, שהחל סמוך למועד ירידת ההצגה מבימות לונדון. ובר אמר כי הוא מרוצה מהחזרה של "The Ballad of Billy M'Caw" שכן הוא לא אהב במיוחד את הגרסה האיטלקית. בגרסת סרט הווידאו, הסצנה הכוללת את דמותו של גראולטיגר נחתכה כולה, בשל גילו המתקדם של השחקן סר ג'ון מילס – גאס – חתול התיאטרון). על פי זכויות היוצרים של המחזמר, שני השירים נכללים בו, וניתנת אפשרות לכל הפקה לבחור איזה מהשניים לכלול.
בהפקות מהשנים האחרונות שונו מילות השיר "Growltiger's Last Stand"" כדי להימנע משימוש בביטויי גנאי (המילה "Chinks", המשמשת ככינוי גנאי לסינים, הוחלפה במילה "Siamese"). עם זאת, המילים "Heathen Chinese" שמופיעות בשיר ""The Awful Battle of The Pekes and the Pollicles" לא שונו.
בהקלטה של צוות השחקנים המקורי של ההפקה הלונדונית הוקלטו גרסאות ארוכות יותר של השירים "The Old Gumbie Cat", "Old Deuteronomy" ו־"The Ad-Dressing of Cats", עם שורות/בתים שהושמטו בהפקות מאוחרות יותר.
בסיבוב ההופעות בארצות הברית ממשיכים להשתמש במוזיקה של הגרסה המקורית של ברודוויי, לרבות האריה האיטלקית וחומרים אחרים שנחתכו מגרסאות חדשות יותר. רק "The Awful Battle of The Pekes and the Pollicles" ובית אחד מ־"Mungojerrie and Rumpleteazer"" נחתכו מהביצוע של הפקה זו.
הפקות בישראל.
המחזמר הועלה לראשונה בישראל בשנת 1997 תחת השם "Mיאו" בבימת-הנוער העירונית רחובות. בסיס התפאורה הורכב מ־10 מכוניות שלמות (שהובאו לבמה ממגרש גרוטאות סמוך על ידי גרר של עיריית רחובות) וסט של פיגומים מאתר שיפוצים סמוך.
בשנת 2007 הועלה המחזמר בהפקה משותפת של בית צבי ותיאטרון הספרייה, בתרגומו של דניאל אפרת ובבימויו של הכוריאוגרף עוז מורג. ההפקה זכתה לביקוש רב ובסיבוב הראשון שלה היא הוצגה למעלה ממאה פעמים. בחודש דצמבר 2008, לאור הביקוש הרב, עלתה ההפקה בשנית בחג החנוכה והציגה את ההצגה ה־120 במספר. בהפקה השתתפו בוגרי בית צבי ותלמידי השנה השלישית, ביניהם: יוליה איגלניק (ויקטוריה), אור אילן (ראמפלטיזר), דניאל אפרת (מאנגוג'רי), אברי ארבל (סקימבלשאנקס), אוהד יהודאי/תדהר יששכר (ג'ורג'), הילה זיתון (גריזבלה), רויטל זלצמן (גריזבלה), שחר ישי (מאנקוסטראפ), קרן מרום (בומבאליורינה), רוני מרחבי (ג'ני-אני-דוטס), ברייני פירסטנברג (גריזבלה), שחר פרץ (מיסתופליס), ניר שיבר (גאס), ליז רביאן (בומבאליורינה).