"AI no Idenshi - Episode 4" ist eine komplexe Erzählung, die sich in vier verschiedenen Fällen abspielt, in denen jeweils unterschiedliche Charaktere und ihre Interaktionen mit der KI-Technologie eine Rolle spielen.

Die Episode beginnt mit Dr. Sudo, der eine Selbstuntersuchung durchführt. Seine Assistentin Risa beobachtet ihn dabei und äußert den Wunsch, ihn in verschiedenen emotionalen Zuständen zu sehen. Risas Freund macht sie mit einer Software namens Fantasy Generator bekannt, die auf der Grundlage von KI-Lernen Geschichten über Menschen erstellen kann. Trotz der humorvollen und manchmal absurden Szenarien, die erzeugt werden, wird Risa klar, dass sie Dr. Sudo so sehen möchte, wie er ist, und nicht in erfundenen Situationen.

Der zweite Fall betrifft den Oberschüler Nozaki Daisuke, der eine KI-Modifikation verwendet, um eine Spielfigur, Nana, wie seine Klassenkameradin Suzuki Nao aussehen zu lassen. Trotz des anfänglichen Nervenkitzels ist Nozaki nicht in der Lage, zwischen der virtuellen und der echten Nao zu unterscheiden, was zu einem peinlichen Geständnis und einer anschließenden Ablehnung führt.

Im dritten Fall wendet sich Toda Hide, ein Mann, der mit Untreue zu kämpfen hat, hilfesuchend an Dr. Sudo. Dr. Sudo implantiert einen "Klarheitsschalter" in Hides Gehirn, um sein Verlangen zu unterdrücken. Dies hilft Hide zwar, treu zu bleiben, entzieht seiner Beziehung aber auch die Leidenschaft, so dass sich seine Freundin in einen anderen verliebt.

Die Episode endet damit, dass Dr. Sudo plant, weitere Tests an einer Blutprobe durchzuführen. Während der gesamten Episode setzen sich die Charaktere mit den verschwimmenden Grenzen zwischen der Realität und der virtuellen Welt auseinander und erforschen die Auswirkungen der KI auf menschliche Beziehungen und die Selbstwahrnehmung.