在遥远的2563年，地球经历了一场名为"大坠落"的毁灭性战争后，文明在废墟上重建。悬浮在空中的天空之城萨雷姆如同神迹般俯视着地面，而它阴影下的钢铁城则像齿轮般日夜运转。当废铁场里那具仅存大脑与机械核心的女性残躯被科学家戴森·艾德发现时，谁也没想到这将掀起一场改变两个世界的风暴。
艾德用为亡女准备的机械躯体重铸了这个失忆的少女，并以女儿的名字"阿丽塔"呼唤她。当橙子的汁水在味蕾炸开的瞬间，当手指第一次攥紧又舒展时，这个新生机体与古老灵魂的完美融合令所有人震惊。钢铁城的街巷里，少年雨果向阿丽塔展示着猎人的双刃与机动球的狂热，却不知自己正将沉睡三百年的火星战士逐渐唤醒。
深夜巷道里的遭遇战如闪电劈开记忆迷雾——阿丽塔的肢体突然记起名为"机甲术"的古老战技，刀光中闪回的火星战场画面揭示着她作为"99号战士"的过往。当她徒手撕裂巨型改造人格鲁依什卡时，观战的幕后黑手诺瓦在萨雷姆高塔露出了玩味的笑容。
机动球赛场成为新的杀戮舞台。阿丽塔穿上从坠毁飞船中找到的狂战士机甲，金属关节在阳光下泛着冷光。看台上，经纪人维克托暗中调遣着全城猎人；赛场边，雨果偷取机械零件的勾当正被猎人扎潘撞破。当背叛与阴谋如多米诺骨牌接连倒塌，教堂决战中扎潘的刀刃贯穿雨果胸膛的瞬间，阿丽塔的机械心脏竟迸发出人类才有的震颤。
通往萨雷姆的钢铁管道上，被改造成机械躯体的雨果在垂直攀爬。诺瓦降下的死亡铁环如绞肉机般碾碎了他的身体，阿丽塔抓住那只逐渐断裂的机械手臂时，雨果最后的微笑化作数据流永远刻进她的核心处理器。漫天飘落的机械城广告单中，机动球冠军阿丽塔将染血的长剑直指苍穹，萨雷姆的统治者与她隔空对视——这场跨越天地界限的复仇，才刚刚开始。
影片中那些令人屏息的细节：火星机甲术在钢铁城巷战中展现的流体美学，三百年前飞船残骸里依然闪烁的控制界面，以及阿丽塔品尝巧克力时传感器产生的奇妙波动，都在构建一个机械与血肉共生的未来史诗。当阿丽塔将猎人勋章抛向空中，金属徽章折射的光斑照亮了整个肮脏而蓬勃的钢铁城。