Après avoir échoué à l'examen d'entrée à l'université, Hideki Motosua décide d'aller suivre des cours de rattrapage à Tokyo. Il se trouve également un petit travail, pour se faire un peu d'argent. C'est dans cette ville qu'il y découvre les persocom, des ordinateurs personnels à forme humaine. Un soir, le jeune homme découvre parmi un tas d'ordures un persocom abandonné à l'apparence d'une belle jeune fille. Fasciné, il décide de le ramener chez lui et l'active… Ce persocom ne fait que répéter les mêmes gestes, et ne sait dire que "Chii". Hideki la surnomme ainsi, et petit à petit lui apprend à parler. Mais Chii n'est peut-être pas un ordinateur ordinaire… il se pourrait qu'il soit un Chobits, un ordinateur très spécial.