Der enthauptete Kopf von Alitas wird auf dem Schrottplatz unterhalb der schwimmenden Stadt Tiphares vom Jägerkrieger Daisuke Ido gefunden. Ido repariert sie, gibt ihr einen Körper und zieht sie als seine eigene auf. Schon bald schließt sich Alita Ido als Hunter Warrior an und jagt Kopfgelder in der gesamten Schrottplatzstadt. Sie hat keine Erinnerung an ihre Vergangenheit und Alitas einzige Verbindung zu ihrem früheren Ich ist ihre Panzer Kunst, eine Cyborg-Kampfkunst, an die sie sich irgendwie erinnert. Während Alita versucht, ihr neues Leben anzunehmen und die ihr Liebsten zu beschützen, gerät sie schließlich in den Kampf zwischen der utopischen Gesellschaft von Tiphares und den unterdrückten Oberflächenbewohnern.