1936年陕北，农村后生石娃，在劳动中挺身救下了富绅白知义的女儿白静。白静爱慕石娃，父亲坚决发对。石娃参见大生产当上了劳动模范并当选边区县参议员，通过劳动改变了命运，也获得了爱情。
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。
影片讲述了分别做着导演梦和演员梦的两个年轻人之间的爱情故事。
男主角Kom由于过失伤人而入狱，在监狱里认识了Den，并且经常帮助Den。Den是Dmon先生最得力和最信任的助手，因感激Kom的帮助而肯请Dmon收留Kom。Dmon是商业界非法经营巨头，不轻易相信别人，所以犹豫着是否要收Kom做手下。女主角Mina是Dmon的独生女，从小娇生惯养而养成自我高傲的性格。Teeda是Mina的继母，Teeda的到来让Mina很不满意，开始怀疑自己是否还是父亲的唯一。Dmon想让Mina和将军的儿子Pawa结婚，在一次Pawa带Mina去海边度假的途中，Mina被Dmon的叛徒抓去，Kom自告奋勇救回Mina，由此产生了爱的火花。同时Teeda也因Kom的英勇而爱上Kom。而有着特殊身份的Kom努力不让自己爱上Mina，但最终还是骗不了自己的心。 错综复杂的关系，正义与邪恶的较量，爱情与正义，Kom到底是个什么样的人，...