En un futuro cercano, los ordenadores personales tienen forma de atractivas mujeres, llamados Persocons. Hideki Motosuwa es un estudiante pobre que no pasa los exámenes de entrada a la universidad. Así que se ve forzado a mudarse a la ciudad, conseguir trabajo, y asistir a una academia con la esperanza de aprobar los próximos exámenes de acceso. Él, por supuesto, quiere una Persocon para él, pero es demasiado pobre para comprar una. Un día, mientras volvía a casa, encuentra una Persocon en un montón de basura. Ella no tiene ningún sistema operativo instalado y solo dice "Chii". Mientras Hideki aprende más sobre su Persocon (a la que llama "Chii"), descubre que no es ningún tipo de Persocon conocido y debe ser un modelo artesanal. También escucha el rumor sobre los "Chobits", Persocons con habilidad para pensar por ellos mismos, en vez de funcionar a base de programas complejos. Descubre lo que pasa entre Hideki y su nueva Persocon y como ella aprende más sobre lo que le rodea, la gente, y la vida.