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O jovem Yota Moteuchi descobre que a garota por quem é apaixonado, Moemi, está apaixonada por seu melhor amigo, Takashi. Devastado e deprimido, Yota caminha sem rumo e encontra uma misteriosa locadora de vídeo chamada Gokuraku (Paraíso). O atendente lhe dá uma fita especial de uma "Video Girl" para consolá-lo. Ao dar o play em seu videocassete quebrado, a linda garota da tela, Ai Amano, ganha vida e sai da televisão para ajudá-lo a conquistar seu amor.

Devido ao defeito no videocassete de Yota, a personalidade de Ai foi corrompida: em vez de ser a garota dócil e perfeita do vídeo, ela é barulhenta, moleca e tem sentimentos humanos reais. Ai começa a morar com Yota e tenta criar situações para aproximá-lo de Moemi. No entanto, conviver diariamente com o bom coração de Yota faz com que Ai comece a desenvolver sentimentos românticos por ele, algo estritamente proibido para uma Video Girl.

Moemi confessa seu amor a Takashi, mas ele a recusa por respeito aos sentimentos de Yota, deixando a garota de coração partido. Vendo o sofrimento de Moemi, Yota tenta confortá-la, aproximando os dois. Enquanto isso, Ai sofre em silêncio ao perceber que está apaixonada por Yota. O ciúme e a tristeza dela começam a causar falhas físicas em seu corpo místico, já que Video Girls não foram feitas para amar.

Uma antiga namorada de Yota, Nobuko, reaparece em sua vida, adicionando ainda mais caos ao já complicado círculo de relacionamentos. A presença dela força Yota a confrontar seus verdadeiros sentimentos sobre o amor e a rejeição. Paralelamente, o criador das Video Girls percebe que Ai está com defeito e envia um aviso: o tempo dela no mundo humano está se esgotando rapidamente e ela precisa ser devolvida e apagada.

O sombrio criador da locadora Gokuraku decide intervir diretamente para forçar o retorno de Ai. Yota finalmente descobre a verdade sobre a natureza de Ai e o preço que ela está pagando por amá-lo. Ele decide lutar com todas as suas forças para protegê-la, mas o corpo de Ai começa a se deteriorar misticamente diante de seus olhos devido ao fim do tempo de reprodução da fita.

Ai é levada de volta ao mundo dos vídeos para ser formatada e ter suas memórias com Yota completamente deletadas. Recusando-se a aceitar esse destino, Yota invade a dimensão mística da locadora para resgatá-la. Em um confronto emocionante movido pela força dos sentimentos humanos, os dois tentam provar que o amor de uma inteligência artificial pode quebrar as regras do próprio criador.