Chi ist ein Persocom, ein Personal Computer in menschlicher Gestalt, der von einem jungen Mann namens Hideki Motosuwa als weggeworfener Müll entdeckt wird. Später stellt sich heraus, dass sie ein „Chobit“ ist, eine legendäre und hoch entwickelte Art von Persocom, von der gemunkelt wird, dass sie echtes Bewusstsein besitzt, was sie von gewöhnlichen Maschinen unterscheidet.

Als Hideki Chi findet, ist sie deaktiviert und hat keine Erinnerungen an ihre Vergangenheit. Nachdem sie eingeschaltet wird, kann sie nur das Wort „Chi“ sagen und ist nicht in der Lage, selbst die einfachsten Aufgaben auszuführen. Deshalb gibt ihr Finder ihr den Namen Chi und übernimmt die Verantwortung, ihr beizubringen, wie sie in der Welt funktioniert. Ihre Persönlichkeit ist zunächst von dieser tiefgreifenden Unschuld und einem völligen Mangel an Weltwissen geprägt, was ihr ein kindliches und zutiefst naives Wesen verleiht. Ihre Motivationen sind anfangs einfach und wurzeln in dem Wunsch, ihre Umgebung zu verstehen und ihre eigene Identität zu begreifen. Dieser Antrieb wird maßgeblich von einer Reihe von Kinderbilderbüchern mit dem Titel „Eine Stadt ohne Menschen“ geprägt, die sie im Laufe der Serie liest. Die Bücher erzählen die Geschichte einer Figur, die nach der „Person nur für mich“ sucht, und diese Suche wird zu Chis zentraler Motivation, als sie beginnt, das Konzept der Liebe zu verstehen und nach ihrer eigenen besonderen Person zu suchen.

Chis wichtigste und prägendste Beziehung ist die zu Hideki, ihrem Betreuer. Er behandelt sie nicht wie ein Gerät, sondern wie einen Menschen, und ihre Bindung vertieft sich, während er sie geduldig unterrichtet. Als sie etwas über menschliche Emotionen und Interaktionen lernt, entwickelt Chi eine starke emotionale Bindung zu ihm und verliebt sich schließlich in ihn. Eine weitere bedeutende, wenn auch weniger direkte Beziehung ist die zu ihrem Zwilling, einem Persocom namens Freya. Im Laufe der Geschichte hat Chi Visionen von einem Persocom, der ihr selbst gleicht, und das ist Freya. Chis ursprünglicher Name war Elda, und sie hatte die Erinnerungen ihrer Schwester angenommen, nachdem Freyas Herz gebrochen war, weil sie sich verliebt hatte. Ein wohlhabendes junges Genie namens Minoru Kokubunji wird ebenfalls zu einer wichtigen Figur, der mit seinem technischen Fachwissen hilft, Hideki bei der Untersuchung von Chis mysteriösen Ursprüngen zu unterstützen und vermuten lässt, dass sie ein Chobit sein könnte.

Chi durchläuft eine bemerkenswerte Entwicklung und entwickelt sich von einer völlig leeren Tafel zu einem komplexen und emotional bewussten Wesen. Sie beginnt als Maschine, die nicht sprechen oder grundlegende Funktionen ausführen kann, aber durch automatisches Lernen meistert sie Sprache, Hausarbeit und soziale Normen. Ihre Reise ist eine der Selbstfindung, während sie mit der Verwirrung über ihre Identität sowohl als Chi als auch als die verlorene Elda kämpft und mit dem Konflikt zwischen ihrer Programmierung als Persocom und ihrer wachsenden emotionalen Tiefe ringt. Ein entscheidender Moment in ihrer Entwicklung ist der innere Kampf und die schließliche Akzeptanz ihrer Vergangenheit, einschließlich ihrer Erinnerungen an Freya. Am Ende der Serie erreicht sie einen Zustand der Selbstverwirklichung, indem sie ihre Identität und ihre Fähigkeit zu lieben annimmt.

Was die Fähigkeiten betrifft, ist Chi anders als normale Persocoms. Ihr Betriebssystem ist unbekannt, und sie kann nicht gescannt werden oder Software auf herkömmliche Weise installieren. Ihre primäre Fähigkeit ist das automatische Lernen, das es ihr ermöglicht, Fähigkeiten und Wissen einfach durch Erfahrung und Unterweisung zu erwerben, ähnlich wie ein menschliches Kind. Sie besitzt auch eine besondere und immense Kraft, die, wenn sie aktiviert wird, alle anderen Persocoms und Maschinen in ihrer Umgebung beeinflussen kann. Darüber hinaus beherbergt ihr Körper das Bewusstsein ihrer Schwester Freya, die auftauchen kann, um Chi zu beschützen oder mit ihr zu kommunizieren.