Gökyüzünde asılı duran şehir Tiphares'in altında bulunan Çöplük'te (Scrapyard) insan, robot, cyborg her türlü canlı yaşamaktadır. Bu şehirde yaşayanlar Tiphares'den atılan çöplüklerden veya Tiphares için üretim yapan fabrikalardan geçinmektedirler. Daisuke Ido adında bir fizikçi birgün çöplükte parça ararken halen çalışır durumda bir cyborg kafası bulur. Bu bir kıza aittir, ancak yeni bir vücuda kavuşan cyborg geçmişini ve kim olduğunu hatırlamamaktadır. Ido, ona Alita adını verir ve kendi kızı gibi davranır. Çöplük tehlikeli bir yerdir ve bir gece saldırıya uğradıklarında Alita bilinçsiz bir şekilde artık unutulmuş bir dövüş tekniği olan Panzer Kunst kullanır.
Bundan sonra geçmişini ve kim olduğunu öğrenmeye çalışacak olan Alita'nın yolu uzun ve tehlike doludur.