Alita (Rosa Salazar) budzi się bez pamięci w świecie przyszłości, którego nie poznaje. Opiekę nad nią roztacza Ido (Christoph Waltz), sympatyczny doktor, który uświadamia sobie, że w ciele porzuconego cyborga kryje się serce i dusza młodej kobiety o niezwykłej przeszłości. Alita uczy się nowego życia na ulicach zdradliwego Miasta Złomu...