Dans un futur proche, des ordinateurs à visage humain sont devenus les compagnons des hommes et effectuent des tâches diverses pour eux. Hideki Motosuwa, qui travaille dans un bar de Tokyo, trouve un de ces androïdes, Chii, gisant près des poubelles. Ne contenant aucun logiciel, la machine apprend cependant très vite en imitant son entourage.