Kiedy światowej sławy detektyw Harry Goodman znika w niewyjaśnionych okolicznościach, jego syn Tim (Justice Smith) wyrusza w drogę, żeby ustalić, co się wydarzyło. W śledztwie wspiera go były partner jego taty, bystry i zabawny superdetektyw Pikachu (Ryan Reynolds). Okazuje się, że Tim jest jedynym człowiekiem, który potrafi rozmawiać z Pikachu, dzięki czemu stanowią razem idealny zespół, zdolny do rozwiązania tej skomplikowanej zagadki. W poszukiwaniu wskazówek wspólnie przemierzają oświetlone neonami ulice miasta Ryme – ogromnej, nowoczesnej metropolii, w której ludzie i Pokémony żyją obok siebie w hiperrealistycznym świecie. Po drodze napotykają szereg zaskakujących postaci i odkrywają szokujący spisek, który ma na celu obalenie bieżącego porządku i zniszczenie świata Pokémonów.