Dans un futur assez proche du notre, Hideki Motosuwa est un étudiant médiocre de 19 ans qui vit de petits boulots. Il vient d'arriver de la campagne pour suivre des cours pour entrer à l'université. Il rêve de s'offrir un persocon qui lui tiendrait compagnie, gèrerait ses emails et, chose primordiale, lui permettrait d'aller sur des sites pornographiques. Malheureusement il n'a absolument pas les moyens.

Mais voilà qu'un soir en rentrant de son travail, il en trouve un sur un tas d'ordures. Il la ramène chez lui (mais sans se rendre compte qu'il a laissé derrière lui la disquette de données). Après bien des déboires, notament pour trouver le bouton d'allumage (qui est placé dans un endroit on ne peut plus stratégique), Hideki découvre bientôt que Chii (ainsi appelle-t-il notre jolie persocon car c'est la seule chose qu'elle sait dire) ne possède pas de système d'exploitation (génant non ?!).

L'arrivée de Chii va boulverser la vie d'Hideki, car cette dernière a tout à apprendre et sa candeur bouscule le jeune homme. Ses hormones sont mises à mal (vous savez maintenant pourquoi les garçons saignent autant du nez dans les animes ...). De plus le coeur d'artichaud d'Hideki va vite fondre pour Chii (et pour tous les jupons qu'il fréquente d'ailleurs). Mais, comme on peut s'y attendre, Chii cache un sombre passé ...