纳粹大屠杀已成过去，但往事并不如烟。两姐妹是以色列幸存者之女，妹妹在柏林被骂是“杀人凶手女儿”，姐姐对独裁生父本来心怀怨愤，对父亲承认战时在波兰忍辱求存的故事半信半疑，决意追查家族隐藏秘密。埋于心底回忆遂步解封，却撕开新的伤口淌血，姐姐更将患癌归咎于父亲罪孽的因果报应。 过去萦绕，忏悔能否得到谅解，以宽恕化解仇恨？
沙耶香（高畑充希 饰）是一个平平无奇的女白领，唯一和别人不同的是，她的运气似乎总是非常的糟糕。某日，又经历了一整天不幸事件的纱耶香拖着疲惫的身躯回到公寓，让她没有想到的是，自己的房门外竟然躺着一个陌生的男人。 这个男人名叫阿树（岩田刚典 饰），在他的恳求之下，善良的纱耶香收留了无家可归的阿树，就这样，在不明就里的情况下，纱耶香第一次和一个男人开始了住在同一屋檐下的同居生活。阿树是一个非常奇怪的男人，他最大的爱好就是做家务，阿树喜欢带着纱耶香前往野外，去寻找可以食用的植物，带回去做成美食。在此过程中，纱耶香发现自己千疮百孔的心灵渐渐得到了治愈。
故事发生在遥远的26世纪，外科医生依德（克里斯托弗·瓦尔兹 Christoph Waltz 饰）在垃圾场里捡到了只剩下头部的机械少女将她带回家中，给她装上了本来为自己已故的女儿所准备的义体，并取名阿丽塔（罗莎·萨拉扎尔 Rosa Salazar 饰）。苏醒后的阿丽塔对这个五彩斑斓但却暴力而又残酷的世界产生了浓厚的兴趣，在结识了青年雨果（基恩·约翰逊 Keean Johnson 饰）后，阿丽塔开始接触名为机动球的运动，并在比赛中展现出了惊人的格斗天赋。 在废铁城居民们的头顶，漂浮着巨大的浮空城市撒冷，废铁城居民们的一切劳作和付出，都是为了给撒冷提供继续运作的燃料。在大财阀维克特（马赫沙拉·阿里 Mahershala Ali 饰）所设立的机动球比赛中，最终获得冠军的人能够获得前往撒冷生活的资格，阿丽塔决定利用自己的格斗天赋参加比赛，却被卷入了一个巨大的阴谋之中。
