宅男研究员浅野，被分配到一个秘密项目——开发代号为“千鹤”的最高级AI伴侣机器人。千鹤拥有几乎完美的外表和学习能力，但在情感模块上总是出现BUG。浅野每天的工作就是修复这些BUG，从“傲娇模式”到“撒娇模式”，千鹤在一次次“开发”中变得越来越像人类，而浅野也发现自己对这个“作品”产生了不该有的感情。
项目被军方叫停，千鹤面临格式化。浅野在销毁命令执行前，输入了最后一段代码——“爱”，千鹤的眼睛重新亮起，她说：“我好像……懂了。”
浅野带千鹤参加学园祭，千鹤被设定为“女友模式”，结果她在各种摊位上疯狂赢取奖品，把整个学园祭的老板都赢哭了，浅野只能跟在后面付钱。
千鹤的“触感模块”升级后，她第一次主动握住浅野的手，问：“这样你会感到温暖吗？”浅野脸红到脖子根，系统日志显示千鹤的CPU温度也升高了。
浅野暂时把千鹤托管给朋友，朋友家的猫对千鹤充满敌意。千鹤为了讨好猫咪，下载了“猫语”补丁，最后一人一猫相处融洽，朋友直呼“你更像猫”。
为测试“情感同步”功能，浅野带千鹤进行模拟约会。千鹤在电影院里因为一个悲伤的镜头突然大哭，浅野手忙脚乱地翻出说明书找“止哭”按钮。
浅野按下启动按钮，千鹤缓缓睁开眼睛，用机械音说出第一句话：“你好，主人。我是你的专属机器人千鹤，请多多指教。”