故事发生在遥远的26世纪。 外科医生伊德（克里斯托夫·瓦尔兹饰）在垃圾堆里捡到了一个只剩下头颅的机器人女孩。 已故女儿阿丽塔（罗莎·萨拉查饰）准备的假肢。 醒来后，阿丽塔对这个色彩斑斓却充满暴力的世界产生了浓厚的兴趣。 在结识了年轻人雨果（基恩·约翰逊饰）后，阿丽塔开始接触一个名叫莫比尔·鲍尔的男子。 体育运动并在比赛中展现了惊人的格斗天赋。 废铁城居民的头顶上，有着一座巨大的浮空城塞勒姆。 废铁城居民的所有工作和付出，都是为了给塞勒姆提供持续运转的燃料。 在大财阀维克多（马赫沙拉·阿里 Mahershala Ali 饰）设立的移动球比赛中，冠军获得者可以获得塞勒姆的居住资格。 阿丽塔决定利用自己的格斗天赋参加比赛，却被卷入了一场巨大的阴谋。
