Dedektif Harry Goodman'ın gizemli bir şekilde kaybolmasının ardından, Goodman'ın 21 yaşındaki oğlu Tim babasına ne olduğunu öğrenmek için araştırmalar yapmaya başlar. Harry'nin soruşturmaya yardımcı olmak isteyen eski pokémon ortağı Detective Pikachu ise kendini bir dedektif olarak kanıtlamak istemektedir ve bu yüzden Tim'e iş birliği teklif eder. Pokémon dünyasında hiçbir insan ve pokémonun yapamayacağı şekilde, konuşarak birbirleriyle iletişim kurabilen Tim ve Pikachu, gizemi çözmek için heyecan verici bir maceraya çıkar. İnsanların ve pokémonların hiper-gerçekçi bir dünyada yan yana yaşadığı, modern bir metropol olan Ryme Şehri'nin neon ışıklı sokaklarında ipuçlarını kovalar, farklı bir dizi pokémonla karşılaşır ve sonunda şok edici gerçeği ortaya çıkarırlar. Bu öyle bir gerçektir ki, dünyalarındaki barışçıl birlikteliği yok edebilir ve bütün pokémon evrenini tehdit edebilir!