NieA Under 7 di adaptasi dari manga ciptaan Yoshitoshi ABe, seorang mangaka dan desainer karakter terkenal. Anime ini menceritakan kisah seorang gadis bernama Mayuko Chigasaki yang tinggal di sebuah apartemen kecil di kota fiksi Enohana. Dia bekerja keras sebagai pegawai paruh waktu untuk memenuhi kebutuhan hidupnya.

Cerita berubah ketika seorang alien bernama NieA datang ke Bumi dan menetap di atap apartemen Mayuko. NieA adalah anggota kelas rendah dari spesiesnya dan sering kali menjadi sumber kebingungan dan kekacauan bagi Mayuko. Meskipun awalnya mereka tidak cocok, Mayuko dan NieA mulai membentuk ikatan persahabatan yang unik.

Selama perjalanan mereka, Mayuko dan NieA bertemu dengan berbagai karakter aneh dan mengalami petualangan yang tidak terduga. Mereka mengeksplorasi tema-tema seperti persahabatan, identitas, dan penyesuaian dengan lingkungan yang berbeda.