Il 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, Detective Pikachu, un adorabile, esilarante e saggio super-investigatore che sorprende tutti, persino se stesso. Avendo scoperto di essere equipaggiati per comunicare tra loro in modo singolare, Tim e 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.