À l'avenir, les ordinateurs personnels ont évolué pour devenir des « Persocoms », des ordinateurs mobiles qui ressemblent à des êtres humains. Hideki Motosuwa, un lycéen, rêve désespérément d'acheter un Persocom, mais n'en a pas les moyens. Un jour, il trouve un Persocom qui a été jeté et décide de le garder. Lorsqu’il allume le Persocom, elle ne dit rien d’autre que « Chii » ; il décide donc de l’appeler ainsi. Au bout d’un certain temps, il devient évident que Chii est bien plus qu’un Persocom ordinaire. Dotée de performances bien supérieures, Chii pourrait bien être un « Chobit », un type de Persocom avancé dont la rumeur dit qu’il est capable de penser par lui-même.