AI non-stop raconte l'histoire d'un jeune garçon, Hitoshi Kôbe, qui est passionné d'informatique et a conçu des programmes d'intelligences artificiels (AI) avec des avatars ressemblant trait pour trait aux jeunes filles de ses rêves. Un jour, Satie alias programme numéro 30 (et plus tard Tweanie) passe du monde virtuel au monde réel.