Hideki est un jeune étudiant qui se rend à Tokyo pour entrer dans une école préparatoire après avoir raté ses examens. Arrivé en ville, il a enfin l'occasion de voir des persocoms. Ce sont des ordinateurs à l'apparence humaine. Ces ordinateurs étant hors de prix, Hideki n'a vraiment pas la possibilité d'en posséder un. Pourtant, le soir de son arrivée, il découvre un persocom qui semble avoir été jeté avec les ordures...

Le persocom d'Hideki ne fonctionne pas comme il le voudrait. En effet, il ne sait que refaire les gestes qu'il voit et prononcer un mot: Tchii. Heureusement, son voisin de palier, Shinbo, lui indique l'adresse d'un spécialiste en informatique qui pourrait peut-être l'aider. En effet, Shinbo a déjà endommagé son persocom portable, Sumomo, en essayer de le connecter à Tchii.

Hideki fait ses comptes et s'aperçoit qu'il ne tiendra pas très longtemps avec ses économies. Il doit absolument trouver un travail s'il veut rester à Tôkyô et surtout pouvoir entretenir Tchii. Après ses cours, il décider de commencer les recherches et se fixe comme objectif de ne pas rentrer avant d'avoir un job en poche...

La propriétaire des lieux a donné ses anciens vêtements pour Tchii. Mais le problème, c'est qu'elle n'a pas encore de sous-vêtements. Hideki, qui n'arrive pas à entrer dans un magasin de lingerie féminine, décide d'envoyer Tchii directement. Pour l'aider dans sa mission, Sumomo est envoyée avec. Cette dernière ayant un fonction GPS, cela ne devrait pas poser de problème en théorie. Mais pendant les cours, Hideki a un mauvais pressentiment...

Hideki doit passer un examen blanc pour pouvoir s'orienter plus facilement dans ses études. Il décide alors de prendre congé à son travail pour pouvoir étudier la veille. Malheureusement, il s'aperçoit très rapidement qu'il n'a pas son dictionnaire d'anglais. Il décide alors d'aller en acheter un et emmène Tchii avec lui. Arrivé à la librairie, Tchii trouve un livre qui semble l'attirer...

Hideki remarque que depuis un petit temps maintenant, Tchii est quelque peu bizarre. Il en parle à Shinbo qui lui apprend qu'il faut sortir les persocoms pour qu'ils se rechargent à l'énergie solaire ou il faut de temps en temps les brancher au réseau électrique. Au moment de faire la manipulation, Hideki s'aperçoit qu'il n'a plus de courant chez lui...

Hideki a du mal à subvenir à ses besoins financiers. Il est obligé de se restreindre sur ses repas pour tenir le coup. Tchii se décide alors à trouver un travail pour l’aider. Malheureusement, elle le fait toute seule et tombe sur un individu qui n'hésite pas à l’utiliser de manière assez louche...

Hideki a retrouvé la trace de Tchii, qui est en fait dans un peep show. Mais arrivé sur place, il remarque que la pièce où se trouvait son ordinateur est ravagée et que Tchii a disparu. À ce moment, tous les ordinateurs des alentours cessent de fonctionner...

Tchii se rend en ville afin d'acheter un cadeau pour Hideki. Celui-ci accompagne Shinbo aux bains publics. Là, il apprend que les persocoms doivent régulièrement être baignés. Plus tard, Minoru montre à Hideki une photo qu'il a reçue d'un inconnu...

Hideki a son premier rendez-vous avec une fille. Après son départ, Tchii entend un son entêtant qui l'attire irrésistiblement. Elle sort de l'appartement et fait une étrange rencontre...

Hideki fait des cauchemars à propos de légendes qui circulent sur une criminelle qui aurait habité l'appartement situé sous le sien...

Tout le monde se retrouve au bord de la mer pour les vacances. Takako Shimizu, le professeur d'Hideki et de Shimbo, est là aussi. Hideki est fasciné par les dauphins. Tchii, pour lui plaire, plonge dans les vagues. Hideki constate avec étonnement que Tchii est très à l'aise dans le milieu aquatique... (

Hideki accepte de rendre service à son professeur, mademoiselle Shimizu, et de l'héberger pour la nuit. Durant la soirée, ils ont une discussion sur les Persocom...

Hideki découvre Sumomo dans son sac. Shinbo lui a laissé une note lui demandant de veiller sur elle pendant quelques jours, sans autre explication...

Hideki a perdu son portefeuille qui contenait sa paie de la semaine. Faute d'argent, il se prive de nourriture. Mais à quelques jours des examens, et alors qu'il est en pleine révision, il s'affaiblit rapidement...

Mademoiselle Hibiya est en plein nettoyage. Hideki, accompagné de Tchii, décide de lui donner un coup de main. Alors que mademoiselle Hibiya et Tchii sont parties essayer de nouveaux vêtements, Hideki tombe sur une pièce bien mystérieuse où se trouvent des tonnes de câbles électriques...

Après une journée bien fatigante, Hideki s'étonne de ne pas retrouver Tchii en arrivant chez lui. Très rapidement, il reçoit un coup de fil d'Ueda qui s'étonne de ne pas avoir vu le persocom de la journée. Hideki, pris de panique, décide de partir à la recherche de son ordinateur et demande de l'aide à Minoru...

Impossible de retrouver la trace de Tchii. Hideki, qui commence à désespérer, reçoit alors l'aide d'Ueda. En cours de route, ce dernier explique à Hideki ce qu'il a vécu dans son passé avec son persocom et qu'il comprend l'inquiétude qu'il peu ressentir. Mais quelqu'un les écoute dans l'ombre...

Grâce à un nouvel e-mail reçu, Minoru pense pouvoir trouver où est séquestrée Tchii. En effet, il semblerait que c'est suite aux messages qu'il a laissés sur des forums que d'autres personnes ont commencé à s’intéresser à Tchii et il est fort probable que l'une de ces personnes ait enlevé l'ordinateur en la voyant seule dans la rue...

Shinbo déménage pour aller vivre avec Shimizu. Hideki se rend chez Minoru afin d'avoir plus de renseignements sur Tchii. Dragonfly les rejoint pour leur venir en aide. Il propose de hacker l'ordinateur qui contient les données sur Tchii. Yuzuki prend l'initiative de pénétrer dans l'ordinateur. Parmi les données récupérées, on y découvre une photo de Hibiya avec un persocom ressemblant étrangement à Tchii

Hideki et Tchii se rendent au Chilolu, mais Tchii se trompe de vêtements. En voyant Tchii habillée de cette façon, Yumi, qui les suivait toujours en cachette, prend la fuite en pleurant. Hideki la poursuit. Yumi apprend à Hideki qu'elle a travaillé pour monsieur Ueda avant Tchii et qu'ils sont tombés amoureux l'un de l'autre...

Hideki découvre sur son palier un tome de La ville inhabitée. Tchii commence à le lire. Minoru a reçu un nouvel e-mail avec une photo jointe où l'on y voit deux persocoms ressemblant à Tchii. Le livre apprend à Tchii qu'elle doit essayer de trouver la personne rien que pour elle. Pendant ce temps, Hideki croise Hibiya qui décide de tout lui expliquer à propos de Tchii...

ideki avoue à Tchii les sentiments qu'il éprouve pour elle, ce qui déclenche quelque chose en Tchii. C'est à ce moment là que Dita tente de l'arrêter alors que Jima explique à Hideki que Tchii risque de stopper tous les persocoms si on ne fait rien...

Ms. Hibiya secretly leaves Chi the fourth book in the "A City With No People" series. Hideki meets with Shinbo and shares his feelings for Chi. Ms. Hibiya reveals to Hideki that her husband was the one to create Chi and the other mysterious girl, Freya. She tells Hideki that Chi used to be called Elda and, like her sister, was created to be loved and fall in love with others. Chi then tells Hideki that she loves him.

Hideki avoue à Tchii les sentiments qu'il éprouve pour elle, ce qui déclenche quelque chose en Tchii. C'est à ce moment là que Dita tente de l'arrêter alors que Jima explique à Hideki que Tchii risque de stopper tous les persocoms si on ne fait rien...