Flera århundraden i framtiden hittas den medvetslösa Alita på ett skrotupplag i Iron City av cyberläkaren Ido.
När Alita vaknar upp på hans klinik, har hon inget minne kvar om vem hon är.
En stark relation utvecklas mellan de två ända tills dödliga krafter förföljer Alita och hotar hennes nya relationer.
Alita upptäcker snart att hon har extraordinära stridskunskaper. Bestämd att avslöja sanningen kring sitt ursprung, ger hon sig ut på en resa för att möta orättvisorna i denna korrupta värld.