Действие разворачивается в разрушенном мире Спайра — городе, парящем над руинами цивилизации, где техника соседствует с магией, а богатые жители Ирода живут в небесных небоскрёбах, в то время как простолюдины влачат существование в мрачных подвалах. Главная героиня, Алита, пробуждается как киборг без воспоминаний, но с reflexes элитного бойца.
Режиссёр Дэвид Лоури создаёт медитативное и визуально строгое кино, исследуя границу между жизнью и смертью. Молодой музыкант (Кейси Аффлек) погибает в автокатастрофе, но его душа не находит покоя — он остаётся привязанным к дому, где жил с женой (Руни Мара), наблюдая за её жизнью, его собственным исчезновением и последующими событиями в этом месте.