La historia se centra en Hideki Motosuwa, un joven que se muda a Tokio con la esperanza de encontrar un empleo y, tal vez, el amor. En su camino, descubre un persocom, un robot humanoide llamado Chii, que aparentemente no tiene recuerdos ni conocimientos sobre su propia existencia. A medida que Hideki y Chii desarrollan una relación, surge la pregunta: ¿es posible enamorarse de un robot?