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20世纪初，一个抢劫犯在这里枪杀了4个人，而后自杀.     此后每隔一段时间，相同地点、相同时间，相同的悲剧一再上演，每次都必须凑齐5个人，死掉一个.     精神分裂症男主发现了其中规律，即每次死的人，都是最初那个抢劫犯在不同时期的转世，他每次都要在长到和被他杀害的那些人相同年纪的时候，被枪杀一次，被杀4次即完成一个循环.