Após uma rejeição esmagadora, o de coração partido Youta Moteuchi volta para casa. No caminho, uma locadora de vídeo mal iluminada chama sua atenção, e ele acaba comprando uma fita de "Video Girl" destinada a aliviar os corações dos homens solitários. No entanto, quando ele tenta reproduzi-la em seu videocassete quebrado, uma garota bonita salta de sua TV e pousa em sua cama. Chamando-se de Ai Amano, ela parece uma oportunidade de ouro para Youta finalmente experimentar o amor verdadeiro—isso é, até que sua personalidade, agora problemática graças ao videocassete quebrado, se manifesta. Apesar de suas falhas, no entanto, Ai promete de todo o coração que garantirá que Youta encontre felicidade e amor verdadeiro em sua vida. "Video Girl Ai" acompanha a vida diária de um adolescente e sua busca por um romance satisfatório. Com a ajuda de seu anjo da guarda virtual, Youta parte para encontrar a garota de seus sonhos.