Młoda kobieta w ciele cyborga Alita (Rosa Salazar) budzi się w Mieście Złomu bez pamięci. Nie pamięta kim jest, ani gdzie się znajduje, opiekę nad nią sprawuje doktor Ido (Christoph Waltz), który chce ją chronić poznając jej niezwykłą przeszłość. Alita poznaje przyjaciela (Keean Johnson), który chce przywrócić dziewczynie pamięć. Akcja zaczyna wymykać się spod kontroli gdy władze miasta poznają tajemniczą przeszłość Ality i jej niesamowite zdolności. Bohaterowie muszą zmierzyć się z nierzyjaciólmi i stawić im czoło.