Youta Moteuchi to zwyczajny licealista, który właśnie przeżył bolesny zawód miłosny i jak dotąd miał pecha z dziewczynami. Pewnego dnia natrafia na niezwykłą wypożyczalnię filmów wideo, z której zabiera do domu tajemniczą kasetę oznaczoną jako „Video Girl Ai”. Gdy zaczyna ją oglądać, ku jego zaskoczeniu dziewczyna z ekranu materializuje się w rzeczywistym świecie! Ai Amano, tytułowa dziewczyna-wideo, ma za zadanie pocieszać ludzi ze złamanym sercem i pomagać im w odzyskaniu nadziei. Jednak wskutek uszkodzenia magnetowidu Youty, Ai traci część swoich zdolności. Pomimo to jest pełna energii, humoru oraz uczuć, których android z założenia mieć nie powinien. Romantyczna, zabawna i nostalgiczna historia przedstawia, jak relacja między chłopakiem a dziewczyną-wideo rozwija się w nietypowy romans, stawiając Youtę przed osobistymi wyborami i dylematami dorastania.
