Când Alita (Rosa Salazar) se trezește fără să-și amintească cine este, într-o lume din viitor pe care nu o recunoaște, ea este luată de Ido (Christoph Waltz), un medic binevoitor care își dă seama că undeva în acest corp de cyborg abandonat se află inima și sufletul unei tinere cu un trecut extraordinar. În timp ce Alita învață să-și trăiască noua viață pe străzile rău famate ale orașului Iron, Ido încearcă să o protejeze de trecutul ei misterios, în timp ce noul ei prieten Hugo (Keean Johnson) o ajută să-și recapete memoria.