Kyberdoktor Ido prehľadáva skládky, aby našiel funkčné súčiastky, ktoré môže implantovať ľuďom, čo o časti tela prišli. Takto objaví Alitu, poničeného kyborga so srdcom a dušou dospievajúceho dievčaťa, a vráti jej život. Po prebudení Alita vôbec nič nevie. Nepamätá si svoju minulosť, nespoznáva svet okolo sebe, ale okamžite nasáva enormné množstvo nových informácií. So životom vrstovníkov Alitu zoznamuje Hugo, mladý rebel s motorkou, ktorý jej od prvého stretnutia mimoriadne imponuje. Vďaka svojej zvedavosti spozná Alita aj odvrátenú stránku mesta Iron City, v ktorom s doktorom Idem žije. Fyzickou konfrontáciou s podsvetím v sebe objaví mimoriadne, smrtiace schopnosti. V tú chvíľu sa dostane do hľadáčika skupiny nájomných zabijakov, ktorí terorizujú mesto, ale teraz dostali jedinú úlohu– nájsť a zničiť Alitu. Z obyčajného kyberdievčaťa sa stane bojový anjel. A konečne si spomenie, aké je jej poslanie.

Svet je ohromený, keď z roku 2051 prichádza skupina cestovateľov v čase, aby doručila naliehavú správu: Tridsať rokov v budúcnosti ľudstvo prehráva globálnu vojnu proti smrtiacemu mimozemskému druhu. Jedinou nádejou na prežitie je, že sa vojaci a civilisti zo súčasnosti prenesú do budúcnosti a pridajú sa k boju. Medzi naverbovanými je aj stredoškolský učiteľ a otec rodiny Dan Forester. Dan je odhodlaný zachrániť svet pre svoju malú dcéru a spojí sa s geniálnym vedcom a svojím odcudzeným otcom v zúfalej snahe zmeniť osud planéty.