Chiyo Mihama, carinhosamente chamada Chiyo‑chan, é uma criança prodígio que pulou cinco séries para chegar ao 10.º ano (primeiro ano do ensino médio japonês). No início da série ela ainda ocupa o primeiro lugar na classe. Tal salto seria impensável no Japão, e a trama explora de forma bem-humorada as possíveis consequências.

Os demais personagens acham Chiyo incrivelmente bonita, embora às vezes se aproveitem de sua juventude e das suas aptidões escolares. Sua estatura diminuta a faz sentir falta de confiança, especialmente nos esportes onde teme ser um fardo para os outros.

Chiyo costuma ser alvo de ciúmes entre as colegas, inicialmente por causa da inteligência, mas depois também porque descobre que sua família é extremamente rica (possui uma mansão enorme e uma casa de verão que ela convida os colegas a visitar em diversas ocasiões). A renderização estilizada das tranças de Chiyo permite várias interpretações visuais tanto no mangá quanto no anime; Osaka muitas vezes as imagina batendo asas ou como entidades independentes da própria Chiyo.

Em casa, ela quase sempre pode ser encontrada na companhia do seu enorme cão, Tadakichi‑san. Dentre todas as garotas, ela é a única que não se senta durante os exames de entrada para a faculdade, pois pretende estudar no exterior, possivelmente nos Estados Unidos.