En el futuro, las computadoras personales se han convertido en "Persocoms", computadoras móviles que se parecen a los seres humanos. Hideki Motosuwa, un estudiante de preparatoria, quiere desesperadamente comprar una Persocom pero no puede permitírselo. Un día encuentra un Persocom que ha sido tirado y decide quedarse con él. Cuando enciende el Persocom, todo lo que ella puede decir es "Chii", así que decide llamarla así. Después de un tiempo, comienza a ser evidente que Chii es más que un Persocom promedio. Al tener un rendimiento mucho mejor, parece que Chii podría ser un "Chobit", un tipo de Persocom avanzado que se rumorea que tiene un pensamiento independiente.