トキコ・ミマ、通称「キー」は、日本の田舎に住む17歳の少女です。人間に見えるものの、実際にはロボットです。谷の静かなリズムが彼女の優しい性格を形作りました。キーのおじいさん、ミマ・ムラオ博士が亡くなった後、彼は最後の願いとして「30,000人の友達を集めれば完全に人間になることができる」と彼女に残しました。そこでキーは静かなマミオ渓谷を離れ、賑やかな東京へ向かい、そこで幼馴染の桜・黒柳川と再会します。
キーはすぐにアイドル歌手の光葉・宇佐美に恋をし、音楽キャリアが必要な友達数に到達する手助けになるかどうかを考えます。真のつながりへの渇望が彼女の決意を燃やします。しかし光葉は暗い秘密を抱えており、彼女はミマ博士の旧敵である阿上・人作と結びついています。阿上はロボット兵器の新たな突破口を求めており、キーが本物の少女になるために努力する一方で、危険な計画を開始します。キーは自分の隠された力に直面しなければならない危険が迫っています。