Земля, 2563 рік. З моменту закінчення «Падіння» (так називають велику війну) пройшло 300 років, після якої залишився єдине піднебесне місто Залем. Весь «нижній світ» працює тільки на нього, а вціліле населення ділиться на кіборгів і звичайних людей, які не припиняють ворогувати один з одним.

У цій атмосфері безмежної ненависті літній учений Ідо Дайсон несподівано знаходить на звалищі тіло дівчини-кіборга. Доктор дає їй ім'я своєї загиблої доньки — Аліта. Прокинувшись, та нічого не пам'ятає, але вміло володіє різними бойовими мистецтвами. Щоб зібрати по крихтах спогади про своє минуле, Аліті доведеться пережити перше кохання, пройти складні випробування і вступити в сутичку з небезпечними злочинцями. Але чи варті вони того?