Die Geschichte spielt in nicht allzu ferner Zukunft. Computer haben inzwischen die Gestalt von Menschen, können so gut wie alles und werden Persocom genannt. Der Student Hideki Motosuwa hat die Aufnahmeprüfung für das College in Tokyo vergeigt und zieht aus diesem Grunde vom Land in die Stadt um einen Kurs zur Prüfungsvorbereitung zu belegen. Natürlich hätte auch er gerne einen Persocom, kann sich aber als armer Student keinen leisten weil die eben unheimlich teuer sind. Eines Nachts allerdings findet Hideki einen weiblichen Persocom im Müll und nimmt das sehr niedlich aussehende Geschöpf mit nach Hause. Nachdem er es endlich geschafft hat sie einzuschalten, stellt er fest, das sie nichts kann außer "Chii" zu sagen. Er beschließt sie Chii zu nennen und sich mit ihr von seinem Zimmernachbarn der sich sehr gut mit Persocoms auskennt helfen zu lassen. Es stellt sich heraus das Chii eine Art Eigenbau sein muß, sie besitzt kein Betriebssystem und ließ sich dennoch einschalten was eigentlich gar nicht funktionieren dürfte. Dazu kommt noch das Chii ganz offensichtlich lernfähig ist, denn schnell beginnt sie zu sprechen und alles nachzumachen was Hideki ihr zeigt.