Hideki Motosuwa é um rapaz do século XXI que muda-se para Tóquio para estudar e tentar conseguir entrar na Universidade de Tóquio, uma vez que vivia numa fazenda em Hokkaido. Ao chegar a Tóquio vê-se envolvido em um mundo da mais avançada tecnologia: os persocoms. Persocoms (de Personal Computer) são robôs de "estimação" no universo da Chobits. Podem ser portáteis ou humanos. Através deles, é possível acessar a internet, ler e mandar e-mails. Para que os persocoms façam as coisas (como cozinhar ou fazer compras), é necessário a instalção de um software específico. Caso o usuário não tenha dinheiro, a instalação de um software de aprendizado é uma solução, porém, é preciso ensinar o persocom a fazer as coisas.Toda as pessoas possuem um persocom e Hideki também deseja ter um, no entanto, falta-lhe dinheiro uma vez que é apenas um estudante. Mas em uma noite na qual Hideki voltava para o seu apartamento, encontrou uma bela persocom no lixo. Como ela parecia estar em perfeitas condições, Hideki levou-a para casa e tentou descobrir como ligá-la. Quando ligou a persocon, ela só sabia dizer "chii" e é por isso que Hideki lhe deu o nome de Chii (lê-se "tchi"). É assim que Hideki vai começar a desvendar os mistérios de Chii, que perdeu toda a sua memória e é possivelmente um Persocon da lendária série Chobits (lenda urbana que se conta sobre persocons com a capacidade de desenvolver uma personalidade e ter sentimentos).Juntamente com Shinbo, seu melhor amigo, Minoru, um especialista em tecnologia, e outros tantos a história vai se desenrolando em uma aventura de infedilidade com persocoms, inveja e muito mistério.

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