"Chobits" utspelar sig i en framtid där persondatorer har utvecklats till datapersonligheter, persocoms, androider som folk umgås med och har som sällskap. Den arbetslöse studenten Hideki Motosuwa har dock inte råd med sånt, men råkar i en gränd hitta en kasserad persocom i form av en vacker flicka som han bär hem. Hon är visserligen lite märklig och naiv, men charmerande. Det enda hon säger är Chii, varför Hideki ger henne detta namn.

Chii blir från början präglad på Hideki, och helt beroende av honom. Han å sin sida försöker lära henne att tala och bete sig på ett lämpligt sätt. Den situationskomik som uppstår härvidlag blir ett tema i serien, tillsammans med sökandet efter Chiis bakgrund och historia.

Chii utvecklas, får djupare känslor för Hideki och drömmer om en trygg relation. I den bok hon återkommande läser i, The Town with Empty Streets, är en nyckelfras just "Någon just för mig". Chobits blir på så sätt ett relationsdrama med komiska och lätt pikanta inslag.