Alita, kim olduğunu veya nereden geldiğini bilmediği bir yerde tanımadığı bir gelecekte gözlerini açmıştır. Şefkatli bir doktor olan Ido, Alita adını verdiği bu cyborgun görüntüsünün altında olağanüstü bir geçmişe sahip genç bir kadının kalbi ve ruhu olduğunu fark etmiştir. Alita, yeni hayatına alışmaya çalışırken, Doktor Ido da onu gizemli geçmişinden korumaya çalışmaktadır. Yeni arkadaşı Hugo (Keean Johnson) ise Alita’nın geçmişini hatırlaması için, anılarını tetiklemesine yardımcı olmak ister. Bu sırada şehri yöneten tehlikeli ve yozlaşmış güçler Alita’nın peşine düşer. Eşi benzeri görülmemiş dövüş yeteneklerine sahip olduğunu fark eden Alita, geçmişine dair bir ipucu elde etmiştir. Tehlikeli insanlarla karşı karşıya olan Alita; arkadaşlarının, ailesinin ve dünyasının kurtarılmasında kilit rol oynayacaktır.