Quando seres interplanetários deixam marcas na Terra, a Dra. Louise Banks (Amy Adams), uma linguista especialista no assunto, é procurada por militares para traduzir os sinais e desvendar se os alienígenas representam uma ameaça ou não. No entanto, a resposta para todas as perguntas e mistérios pode ameaçar a vida de Louise e a existência de toda a humanidade.
O desaparecimento do detetive Harry Goodman faz com que seu filho Tim (Justice Smith) parta à sua procura. Ao seu lado ele conta com Pikachu, o antigo parceiro Pokémon de seu pai, que perdeu a memória recentemente. Juntos, eles percorrem as ruas da metrópole de Ryme City, onde humanos e Pokémon vivem em harmonia… por enquanto.