在26世纪的世界中，上等人住在浮在半空中一个名叫撒冷的空间站里，而平民百姓则在废土一般的地表钢铁城中生活.
钢铁城里人类与机械改造人共存，弱肉强食是钢铁城中唯一的生存法则.
钢铁城中著名的改造人医生依德（克里斯托弗·瓦尔兹饰）在一个垃圾场发现了一个半机械少女的残躯，他将其改造成为有着机械身体的少女，依德为重生的少女取名阿丽塔（罗莎·萨拉扎尔饰）.
阿丽塔失去了过往的记忆，犹如新生儿一般对世界充满好奇.
她遇到了街头少年雨果（基恩·约翰逊饰），两人互生好感.
天真烂漫的阿丽塔偶然间发现自己有着惊人的战斗力，而她在面对厮杀的过程中，慢慢恢复了记忆，也开始想起自己的使命.
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在一次次的战斗中，重生的阿丽塔也渐渐认识了这个熟悉却又陌生的新世界，并开始了对自己身世的探索.
依德依德演员克里斯托弗·瓦尔兹克里斯托弗·瓦尔兹配音-依德医生本是来自扎雷姆的上层人，却被流放至了废铁镇.
在镇上他成为了合成人医生，为许多合成人提供了专业的救助.
