這部電影以日本漫畫家武田武史的小說《大錯特錯之夢》為背景，以26世紀為背景。它講述了一個幸運的重生的機械女孩勇敢地努力改變世界，踏上探索真理的旅程。
在26世紀的世界裡，頭等艙生活在一個叫做薩利姆的漂浮在空中的空間站，而普通人則生活在廢棄的表面鋼鐵城。在鋼鐵城市，人與機械改革者共存。
鋼鐵城唯一的生存法則就是弱者和強者吃弱者。義德（克里斯多福·華爾茲），鋼鐵城著名的改革家醫生，在一個垃圾堆裡發現了一具半機械女孩的屍體。
他把它變成了一個有著機械身體的女孩。葉德給重生的女孩取名為阿莉塔（羅莎·薩拉扎）。安妮塔失去了過去的記憶，對這個世界像一個新生兒一樣好奇。她遇到了雨果，一個街頭男孩（吉恩·詹森扮演），他們彼此關係很好。
碰巧，無辜的安妮塔發現她有驚人的戰鬥力。在戰鬥的過程中，她慢慢恢復了記憶，開始思考自己的使命。
這部電影更多的是關於熱情的狩獵片段和讓人們感覺自己置身於現場的移動球比賽。主創人員運用最前沿的視覺效果技術，將CG技術與真人完美結合，最終看不出真人與動畫的界限在哪裡。
這是一部奇怪但獨特的電影。這是一部由原著中的優秀元素構成的科幻電影。
在人腦和全身機械化的情況下，主人公思考意識、人性和「我是誰？我在哪裡？我該怎麼辦？」這種哲學思辨的不懈追求，引導著觀眾對科學技術發展的未來進行想像，關注其與人類命運的關係。