Экранизация классической японской манги про девочку-киборга, которая сражается со злыми чудовищами. Действие сюжета развернётся в XXVI веке, через 300 лет после Великой войны. В центре внимания оказывается история Гали, также известной как Алита (Роза Салазар), чьи останки находит на свалке Доктор Идо (Кристоф Вальц) – хирург, занимающийся починкой киборгов. Идо который спасает Гали, но вскоре выяснятся, что она утратила свою воспоминания, хотя по-прежнему в состоянии пользоваться боевыми приёмами киборгов.