

Quand les ordinateurs commencent à ressembler à des humains, l'amour peut-il rester le même ? Hideki Motosuwa est un jeune garçon de campagne qui étudie dur pour entrer à l'université. Venant d'un milieu pauvre, il peut à peine se permettre les dépenses, encore moins la nouvelle mode : Persocoms, ordinateurs personnels qui ressemblent exactement à des êtres humains. Un soir, en rentrant chez lui, il trouve un Persocom abandonné. Après l'avoir ramenée chez elle et avoir réussi à l'activer, elle semble être défectueuse, car elle ne peut dire qu'un seul mot, « Chii », qui devient finalement son nom. Contrairement à d'autres Persocoms, cependant, Chii ne peut pas télécharger l'information sur son disque dur, donc Hideki décide de lui enseigner le monde à l'ancienne, tout en étudiant pour ses examens d'entrée à l'université en même temps. Avec ses amis, Hideki tente de démêler le mystère de Chii, qui peut être un « Chobit », une légende urbaine sur les unités spéciales qui ont de réelles émotions et pensées humaines, et l'amour envers leur propriétaire. Mais la romance peut-elle s'épanouir entre un Persocom et un humain ?