Hideki Motosuwa, étudiant désargenté à Tokyo, découvre un ordinateur androïde dans un tas d'ordure. Il l'appelle Tchii et s'attache de plus en plus à la jolie machine, ressemblant à s'y méprendre à un être humain et dotée de sentiments. Celle-ci n'est pas un ordinateur ordinaire, c'est un chobits. Mais un informaticien la kidnappe pour percer son secret.