Сериал "О, моя Кым-би" рассказывает историю о девятилетней девочке по имени Кым Би, которая страдает от редкого генетического заболевания, в результате которого её интеллектуальные способности быстро ухудшаются. Её мать, Ю Ри, бросила учёбу и работу, чтобы полностью посвятить себя уходу за дочерью. Они живут вместе в небольшой старенькой квартире. Несмотря на своё состояние здоровья, Кым Би полна жизни и позитивно смотрит на мир вокруг неё. Однажды они встречают человека, который приходит в их жизнь и меняет её навсегда.