在人类与宝可梦共存的莱姆市，21岁的少年蒂姆·古德曼为寻找失踪的父亲哈里来到这座霓虹闪烁的都市。他意外邂逅了父亲曾经的搭档——一只自称侦探的皮卡丘，更惊奇地发现自己竟是唯一能听懂皮卡丘说话的人类。这对奇特组合在调查中发现，哈里失踪案背后隐藏着更大阴谋：一种能让宝可梦狂暴化的紫色气体正在城市蔓延。随着调查深入，他们结识了实习记者露西及其搭档可达鸭，并发现疯狂科学家霍华德企图利用超梦的力量控制所有宝可梦。当蒂姆与皮卡丘闯入实验室核心区时，惊人真相浮出水面——皮卡丘的真实身份竟是哈里被实验融合的灵魂。最终父子联手击败霍华德，拯救了宝可梦世界，而恢复人形的哈里与蒂姆在皮卡丘的见证下重获团圆。