„Boku no Marie” to historia o niezwykłym wynalazku amatorskiego szalonego naukowca – dziewczynie-robocie imieniem Marie. Chociaż powstała jako doskonała duplikacja dziewczyny z marzeń, Marie jest o wiele bardziej skomplikowana niż mogło się wydawać na początku. Posiada swoje własne uczucia, myśli i tysiące pytań do wszechświata, takich jak „Skąd się wzięłam?” czy „Dlaczego wyglądam jak ta dziewczyna stamtąd?”. Musi zmierzyć się z tajemnicą swojego istnienia.