Hideki se muda a la ciudad desde el campo para inscribirse en la escuela preparatoria y poder aprobar el examen de ingreso a la universidad. En la ciudad, Hideki queda asombrado por las unidades informáticas móviles llamadas Persocons que casi todo el mundo tiene. Una noche, caminando, se encuentra con una linda persocon tirada en la basura y decide que debe hacer su parte por el medio ambiente y reciclarla como si fuera suya.

El afortunado hallazgo de Hideki resulta ser más importante de lo que pensaba. Su vecino Shinbo lo envía con Minoru, un joven especialista en Persocons, para descubrir cómo puede moverse sin un sistema operativo. ¿Podría ser uno de los Chobits hechos a medida que se rumorea?

Entrar en la universidad es la primera prioridad de Hideki, pero necesita un trabajo para pagar las cuentas. Ahora tiene una Persocon, pero como no puede permitirse el lujo de comprarle software, su única opción es enseñárselo todo él mismo.

Para evitar confusión y vergüenza, Hideki envía a Chii a la tienda de lencería a comprar ropa interior. Con asombro casi infantil, la exploración de la ciudad por parte de Chii resulta en toda una aventura.

Hideki lleva a Chii a la librería, donde encuentra un libro ilustrado con un misterioso e inquietante mensaje.

Hideki sabe tan poco sobre Persocons que ni siquiera se da cuenta de que Chii necesita ser recargada. Estando ya atrasado en su factura de electricidad, intenta enchufarla a una fuente de energía, ¡quedando todo el edificio a oscuras!

Los Persocons son tan sorprendentes: pueden incluso trabajar por dinero como las personas. Chii quiere ayudar a Hideki a pagar sus cuentas, por lo que se propone encontrar un buen trabajo. Su misión se desvía un poco y un lado completamente nuevo de Chii queda expuesto.

Cuando Hideki finalmente encuentra a Chii, ella y todos los demás Persocons de la ciudad parecen estar en trance. Incluso Minoru está perplejo por el extraño comportamiento. Después de que las cosas se calman, Hideki le encuentra a Chii un buen trabajo en Tirol, una panadería cercana.

El disco duro de Sumomo está casi lleno, por lo que Shinbo revisa todos los recuerdos que su Persecom portátil ha recopilado sobre las aventuras con Hideki y Chii.

La sola idea de enseñarle a Chii a bañarse hace que Hideki se emocione demasiado. Mientras tanto, Minoru descubre una foto de un Chobit legendario que le resulta sorprendentemente familiar.

Cuando se trata de citas, Hideki no tiene ni idea. Mientras tiene una cita con su compañera de trabajo Yumi, queda perplejo por todas las preguntas que ella le hace sobre los Persocons. Sola en casa, Chii se ve envuelta en otro libro que parece tocarla en un lugar profundo y escondido.

La paranoia se apodera de Hideki cuando escucha una historia de asesinato y está convencido de que el apartamento debajo del suyo está embrujado. La Sra. Hibiya, Shinbo y Minoru unen fuerzas para investigar el edificio y disipar los temores de Hideki antes de que pierda demasiado sueño.

Después de que su jefe le regala un reproductor de DVD, Hideki recibe un videojuego de Minoru. Lleno de alegría al saber que Chii también puede jugar, Hideki los conecta a ella y a Sumomo al televisor para intentarlo, pero las cosas nunca parecen salir como deberían con Chii.

Hideki tiene malas calificaciones, pero un viaje a la casa de playa de Minoru es demasiado tentador como para rechazarlo. Cuando la curiosidad lleva a Chii y Hideki a aguas profundas, un rescate inesperado sorprende a todos.

En una calurosa noche de verano, la Sra. Shimizu les hace una visita sorpresa a Hideki y Chii, y quiere quedarse (!!). ¿Hideki tendrá su primera noche de pasión o hay alguna otra razón?

Sin previo aviso, Shinbo desaparece, dejando a Sumomo bajo el cuidado de Hideki. Cuando Hideki llega a la escuela, se da cuenta de que la Sra. Shimizu también se ha ido. Cuando Shinbo finalmente llame, será mejor que tenga una buena explicación.

Hideki se toma una semana libre del trabajo para estudiar para un gran examen. Pero cuando pierde su billetera, los gruñidos de su estómago vacío arruinan toda esperanza de concentración. Decidida a ayudar a su maestro, Chii emprende una misión para curar su hambre.

Minoru y Yuzuki intentan descubrir qué es realmente Chii y buscan pistas sobre el creador de los Chobits. Yuzuki revisa con Minoru lo que saben sobre Chii, y lo único que pueden concluir con la información que tienen es que Chii no es una Persocon normal. Este episodio es otro resumen de los acontecimientos ocurridos hasta ahora en la serie.

La Sra. Hibiya está limpiando los apartamentos y Hideki y Chii se ofrecen a ayudarla. Cuando Hideki va a limpiar la sala de electrónica, Sumomo cae accidentalmente sobre unos cables y se electrocuta. La Sra. Hibiya luego revela que solía construir Persocons y le ayuda a reparar a Sumomo.

Mientras Chii va camino al trabajo, ve la tercera parte de la serie de libros "Una ciudad sin gente" en el estante de una librería. Mientras hojea las páginas, la agarran por detrás y la secuestran. Hideki regresa a casa de la escuela preparatoria y descubre que Chii ha desaparecido.

Chii todavía está desaparecida y Hideki está solicitando toda la ayuda posible para encontrarla. Se les envía a él y a Shinbo una extraña imagen a través de un misterioso correo electrónico imposible de rastrear. Resulta ser un mapa de la casa del secuestrador de Chii.

Hideki y Chii ayudan a Shinbo a mudarse del apartamento para vivir con la Sra. Shimizu (que ahora está casada con él). Luego llegan a la casa de Minoru, en donde intentan encontrar información sobre los Chobits. Minoru, que no ha dormido lo suficiente, se desmaya. Yuzuki decide intentar piratear la base de datos de Chobits ella misma.

Cuando Chii se prueba lo que cree que es un nuevo uniforme en Tiroll, aprende aún más sobre cómo las personas muestran sus sentimientos entre sí y decide quién es su persona especial.

El trágico pasado de Chii finalmente se revela, y Hideki se da cuenta ahora más que nunca de lo extraordinaria que es.

Al expresar sus verdaderos sentimientos por Chii, Hideki, sin saberlo, desencadena un programa especial tan poderoso que afectará el futuro de todos los Persocons y sus propietarios.