Cô Gái Người Máy Của Tôi - Cyborg Girl kể về câu chuyện tình lãng mạn giữa một sinh viên đại học bình thường và mối tình ngổ ngáo của anh ta - người tình cờ là một người máy du hành xuyên thời gian với sức mạnh siêu phàm. Một ngày nọ, một cô gái cyborg xinh đẹp xuất hiện trước mặt một sinh viên đại học buồn tẻ. Mặc dù người máy bắt đầu thích anh ta, nhưng cô ấy không thể thực sự cảm nhận được cảm xúc, vì vậy chàng trai không có lựa chọn nào khác ngoài nói lời tạm biệt. Thiếu cô, anh tiếp tục sự tồn tại cô đơn của mình. Một ngày nọ, một trận động đất thảm khốc ập đến Tokyo và cô gái người máy đã cứu sống anh. Trong khoảnh khắc đó, cô ấy bắt đầu có những cảm xúc như một con người thực sự.