Ketika komputer mulai terlihat seperti manusia, bisakah cinta tetap sama? Hideki Motosuwa adalah seorang pemuda desa yang sedang belajar keras untuk masuk perguruan tinggi. Berasal dari latar belakang yang buruk, ia hampir tidak mampu membayar biaya, apalagi mode terbaru: Persocoms, komputer pribadi yang persis seperti manusia. Suatu malam saat berjalan pulang, dia menemukan Persocom yang ditinggalkan. Setelah membawanya pulang dan mengatur untuk mengaktifkannya, ia tampaknya rusak, karena ia hanya bisa mengatakan satu kata, ‘Chii,’ yang akhirnya menjadi namanya. Tidak seperti Persocoms lainnya, bagaimanapun, Chii tidak dapat mengunduh informasi ke hard drive-nya, jadi Hideki memutuskan untuk mengajarinya tentang dunia dengan cara kuno, sambil belajar untuk ujian masuk perguruan tinggi pada saat yang sama. Selama dengan teman-temannya, Hideki mencoba untuk mengungkap misteri Chii, yang mungkin menjadi ‘Chobit,’ legenda urban tentang unit-unit khusus yang memiliki emosi dan pikiran manusia yang nyata, dan cinta terhadap pemiliknya. Tapi bisakah romansa berkembang antara Persocom dan manusia?