Sinetron Kepompong mengisahkan tentang enam sahabat yang merupakan sahabat turun temurun dalam erti kata berjiran di kompleks perumahan yang sama, tetapi masing-masing enam sahabat itu tiga beradik (lelaki dan perempuan). Masing-masing ibu bapa mereka adalah kawan, anak-anak mereka masing-masing dilahirkan berturut-turut di hospital yang sama, dan kemudian mereka membesar dan bermain bersama.

Enam orang sahabat ini mempunyai geng yang bernama de'Rainbow. Siska merupakan anak perempuan sulung Puan Metha yang paling cantik dan feminin yang merupakan timbalan ketua geng de'Rainbow. Alya merupakan anak perempuan kedua atau tengah kepada Puan Metha yang paling bijak dan gemar membaca buku itu dan ini, dan sering membuat segala keputusan dan jawapan daripada buku yang dibacanya. Nuna merupakan anak bongsu kepada Puan Metha yang paling cerewet dan gila shopping dan memang fashionholic. Marik merupakan anak lelaki sulung Encik Wibowo yang paling kacak, sporting dan bijak yang merupakan pengerusi de'Rainbow. Rendy merupakan anak lelaki kedua atau tengah kepada pasangan Encik Wibowo yang paling maskulin dan hidup sederhana. Dipta merupakan anak lelaki bongsu Encik Wibowo yang paling terharu dengan cinta Nuna.

Geng de'Rainbow, menjadi geng paling popular dalam komuniti mereka. Kepopularan mereka membuat Beby dan satu-satunya kawan rapatnya, Tasya cemburu akan kumpulan tersebut sehinggakan Beby bercita-cita untuk membubarkan de'Rainbow kerana kepopularan kumpulan tersebut semakin tinggi. Salah satu perkara yang dilakukannya ialah membentuk geng baharu dengan nama de'rainbow juga, yang terdiri daripada Tasya, Bianca dan Ghani, kerana Beby beranggapan kepergian Nuna untuk ke sekolah di luar negara dan gagalnya menjadikan Kirana sebagai anggota de'Rainbow yang baru membuat geng de'Rainbow bubar. Geng de'Rainbow sebenar dan geng de'Rainbow palsu yang dibentuk oleh Beby mengisytiharkan untuk bersaing dalam segala-galanya untuk membuktikan yang mana satu yang sebenar.

Marik mempunyai sebuah kafe, di mana de'Rainbow bekerja di situ. Ibu bapa mereka juga merupakan kawan rapat dan sering lepak bersama. Kisah percintaan juga turut mewarnai drama Kepompong ini. Alya yang pada mulanya menyayangi dan berpacaran dengan Aldebaran, akhirnya jatuh cinta dengan Rendi, anak kepada Encik Wibowo, pengarah syarikat Kumpulan Hotel Alam Kencana. Siska, yang pada mulanya berpacaran dengan Nino, akhirnya jatuh cinta dengan Marik, pengurus syarikat kumpulan hotel Alam Kencana yang sangat cool dan kacak. Nuna yang pada mulanya menyayangi dan berpacaran dengan Baskara, akhirnya jatuh cinta dengan Dipta.