Tim (Justice Smith) arbeitet als Versicherungsvertreter und erhält die Nachricht, dass sein Vater, ein seit jeher pflichtbewusster und hochdekorierter Polizist, verstorben sei. Tim muss sich nun darum kümmern, den Haushalt seines Vaters aufzulösen, und macht sich kurzerhand auf den Weg nach Ryme City, einer Metropole, in der Menschen und Pokémon in friedlicher Koexistenz zusammenleben. Als Tim in der Wohnung seines Vaters eintrifft, entdeckt er ein verstörtes Pikachu (Stimme im Original: Ryan Reynolds), mit dem er auch noch in der Lage ist, zu kommunizieren. Obwohl Pikachu sein Gedächtnis verloren hat, ist er der festen Überzeugung, ein Meisterdetektiv zu sein und glaubt außerdem, dass Tims Vater noch am Leben ist. Also tun sich Pikachu und Tim zusammen und machen sich in Ryme City auf Spurensuche. Dabei treffen sie auf die CNM-Nachwuchsreporterin Lucy Stevens (Kathryn Newton), die mit ihrem Pokémon Enton ebenfalls einer großen Sache auf der Spur ist. Gemeinsam decken die vier eine Verschwörung auf, die das friedliche Zusammenleben zwischen Menschen und Pokémon in Ryme City für immer zerstören könnte...