醒来后,阿丽塔对这个多姿多彩但暴力残酷的世界产生了浓厚的兴趣。在遇到年轻的雨果(基安·约翰逊饰演)后,阿丽塔开始从事一项名为机动球的运动,并在比赛中展现出惊人的格斗天赋。在废铁城居民的头顶上,漂浮着一座巨大的漂浮城市,名叫塞勒姆。他们所有的劳动和努力都是为了给塞勒姆的持续经营提供燃料。在大亨维克多(马赫沙拉·阿里饰演)举办的摩托球比赛中,最终赢得冠军的人可以有资格住在塞勒姆。阿丽塔决定利用自己的格斗天赋参加比赛,但却陷入了一场巨大的阴谋。
一天,名为黑田砂雪(千菅春香 配音)的女生突然找到了文太郎,砂雪是学校里如同明星一样闪耀的存在,同时也是文太郎一直默默暗恋着的对象,她找到文太郎究竟是为了什么呢? 原来,文太郎曾经写过的一个剧本深深的吸引了砂雪,砂雪希望文太郎能够协助自己制作美少女游戏,在半推半就之中,文太郎入了伙,但是对于游戏制作的基本流程,文太郎一无所知。同样参与游戏制作的还有文太郎的青梅竹马早川夕夏(花泽香菜 配音)和完美主义者安东映叶(明坂聪美 配音)等人。