La historia gira en torno a una niña llamada Yuuka, que se encuentra con un ser de las profundidades de la Tierra llamado Chii-chan (un juego de palabras de chiteijin, la palabra japonesa para habitante subterráneo), y un extraterrestre llamado Ucchan (un juego de palabras de uchuujin o alienígena). La historia sigue su conmovedora y caótica vida cotidiana juntos.