根據木城幸人原作《銃夢》漫畫故事與動畫OVA劇場版劇情改編，電影背景設定在未來26世紀，居住在地面的人們受到空中都市沙雷姆的統治。地面上的廢鐵鎮中，賞金獵人大衛依德在空中都市薩雷姆掉落的廢棄物中，遇到了合成人少女艾莉塔的頭顱，將之重新組合後，成為擁有無敵戰鬥潛力的女戰士，與接踵而來的強敵機械合成人對抗。由《阿凡達》金獎億萬名導詹姆斯卡麥隆及原班人馬全力打造，透過史詩般的動作冒險情境，帶出這名半機械少女不凡的自我探索及尋愛旅程。劇情設定在未來的幾個世紀後，描述一個名叫「艾莉塔」（羅莎薩拉查飾）並且完全喪失記憶的機械合成人，她被充滿熱心的合成人醫師依德（克里斯多夫沃茲飾）在廢鐵鎮一處的廢料場裡拯救出來，並將她從受損的狀態中修護重建；甦醒過來的她，發掘所有的事物對她來說都是全新體驗，正當她開始重新適應這個險惡的廢鐵鎮新生活同時，依德也試著避開讓艾莉塔尋回她神秘的過去，但她的鎮上好友雨果（基安強生飾）卻起身幫助艾莉塔恢復過往記憶，同時也讓兩人的感情急速加溫，直到致命的威脅到來，危急著她所培養出來的全新感情，這才喚醒了她擁有保護朋友、家人及她的真愛的強大戰鬥功力，這一切更將引導著艾莉塔揭開社會的真相，並對抗黑暗且腐敗世界的不公不義，最後更發現一個少女也可以有改變她所存在世界的力量。…………（影片資訊由【開眼電影網】提供）