高校を卒業した後、Hideki Motosuwa は東京に移り、予備校に通って夢の大学への進学を目指します。バーでの深夜勤務により、新しい技術、特に人間型コンピュータであるペルソコムとは疎遠になっていました。自分もペルソコムが欲しいと考えた Hideki は、ゴミ捨て場で廃棄されたペルソコムを見つけます。
それを起動すると、このペルソコムが「Chii」としか言えないことが判明し、異質であることがわかります。Hideki は彼女に Chii と名付け、彼女が自分自身で考え、学習できることを知ります。これは稀な Chobit でした。Hideki は Chii が人間の生活に適応するのを手助けしながら、Chobit シリーズの謎を解こうとします。