Phần phim tiếp nối cuộc sống thường nhật ấm áp khi mối quan hệ gắn kết giữa nữ người máy Mahoro, cậu học sinh Suguru cùng bạn bè đồng trang lứa ngày càng trở nên khăng khít. Cuộc sống của họ đón nhận thêm biến chuyển mới khi một cô gái người máy khác bất ngờ xuất hiện và dần xây dựng mối liên kết mật thiết với Mahoro. Đằng sau những khoảnh khắc thanh bình ấy là một thực tế nghiệt ngã khi quỹ thời gian hoạt động của Mahoro đang cạn dần theo từng ngày. Nguy cơ phải dừng hoạt động vĩnh viễn đến gần tạo nên sự đối nghịch sâu sắc giữa niềm vui cuộc sống hiện tại và hồi kết khó tránh khỏi. Mahoromatic: Motto Utsukushii Mono là series phim hoạt hình dài 14 tập của Nhật Bản, tiếp tục phát triển câu chuyện cảm động về tình bạn và số phận của nữ người máy.