Tarina alkaa yksityisetsivä Harry Goodmanin mystisestä katoamisesta. Hänen 21-vuotias poikansa Tim lähtee selvittämään tapahtumia apunaan Harryn entinen Pokémon-työpari, suloinen ja hulvaton vitsiniekka, etsivä Pikachu. Huomattuaan heidän ainutlaatuisen kykynsä ymmärtää toisiaan he lähtevät huimaan seikkailuun selvittääkseen mysteerin. Yhdessä he etsivät vihjeitä neonvalojen alla sykkivässä modernissa metropolissa, Ryme Cityssä, jossa ihmiset ja Pokémonit elävät rinnakkain. Matkansa varrella he tapaavat monenlaisia Pokémoneja ja saavat selville katalan juonen, joka uhkaa tuhota rauhallisen yhteiselon ja koko Pokémon-universumin.
Menetettyään vaimonsa järkyttävässä auto-onnettomuudessa Luke Gibson (Oscar-voittaja Cuba Gooding, Jr., paras mies-sivuosa elokuvassa Jerry Maguire - elämä on peliä, 1996) herää sairaalassa ja havaitsee, että hänen idyllinen elämänsä on tuhon partaalla. Hän kärsii oudoista näyistä ja muistinmenetyksestä. Gibsonille on asennettu aivoimplanttina kuolettava mikrosiru, ja hän on tarkkailun alla Hope Industries -yhtiön johtajan (Val Kilmer) toimesta.Selvitäkseen hengissä, hänen ainoa mahdollisuutensa on ryhmä lainsuojattomia hakkereita, jotka tietävät miten vaarallinen yhtiö saadaan pysäytettyä ennen kuin se on liian myöhäistä.