故事发生在(zai)遥远的26世(shi)纪(ji)，外科(ke)医生依德（克里斯托弗·瓦尔兹(zi) Christoph Waltz 饰）在垃圾场里(li)捡到了只剩(sheng)下头部的(de)机械(xie)少(shao)女将她带回家中，给(gei)她装上了本(ben)来(lai)为自己(ji)已故的女儿所(suo)准(zhun)备的义体，并取名阿(a)丽塔（罗莎·萨拉扎尔 Rosa Salazar 饰）。苏醒(xing)后的阿丽塔对这个五(wu)彩斑斓(lan)但却(que)暴力而又残(can)酷的世界(jie)产生了浓(nong)厚的兴趣，在结识(shi)了(le)青年雨果（基恩(en)·约翰逊 Keean Johnson 饰）后，阿丽塔开(kai)始接触名(ming)为(wei)机动(dong)球(qiu)的运动，并在比赛中展现出(chu)了惊人的格斗(dou)天赋。
　　在废(fei)铁城居民们(men)的头顶，漂浮着(zhe)巨大的(de)浮空城市撒(sa)冷，废铁(tie)城居民们的一切劳作(zuo)和付出，都是为了给撒冷(leng)提供继续运(yun)作的燃料。在(zai)大财阀维克特（马赫(he)沙拉·阿里 Mahershala Ali 饰）所设立的机动球比赛中(zhong)，最终获得冠(guan)军的(de)人能(neng)够获得前往撒冷生活的资格，阿丽(li)塔(ta)决(jue)定利用自己的格斗天赋参加比赛(sai)，却被卷入了(le)一(yi)个巨大的(de)阴(yin)谋之中。