La storia inizia quando il geniale detective privato Harry Goodman scompare misteriosamente, costringendo il figlio di 21 anni Tim a scoprire cosa sia successo. Ad aiutarlo nelle indagini l'ex compagno Pokémon di Harry, il Detective Pikachu: un adorabile, esilarante e saggio super-investigatore che sorprende tutti, persino se stesso. Avendo scoperto che i due sono equipaggiati per comunicare tra loro in modo singolare, dato che Tim è l’unico essere umano in grado di parlare con Detective Pikachu, uniscono le loro forze in un’avventura elettrizzante per svelare l’intricato mistero. Si trovano così ad inseguire gli indizi lungo le strade illuminate al neon di Ryme City, una moderna e disordinata metropoli dove umani e Pokémon vivono fianco a fianco in un iperrealistico mondo live-action. Qui incontreranno una serie di Pokémon, scoprendo una trama sconvolgente che potrebbe distruggere la loro coesistenza pacifica con gli umani e minacciare l’universo stesso dei Pokémon.)