Başarılı özel dedektif Harry Goodman esrarengiz bir şekilde kaybolur ve 21 yaşındaki oğlu Tim babasına neler olduğunu öğrenmek için kolları sıvar. Bu araştırmada Tim’e babasının eski Pokémon ortağı Dedektif Pikachu yardım eder. Pikachu esprili ve sevimli olduğu kadar iyi bir dedektiftir. Eşsiz bir şekilde birbirleriyle anlaşabildiklerini fark eden Tim ve Pikachu bu karmaşık sırrı çözmek için heyecan verici bir macerada güçlerini birleştirir. İnsanların ve Pokémonların birlikte yaşadığı Ryme Şehri’nin neon ışıklı sokaklarında ipuçları arayan ikili maceraları sırasında türlü türlü Pokémonlarla karşılaşır ve bu huzurlu hayatı yok edebilecek ve tüm Pokémon evrenini tehdit eden şoke edici bir komployu açığa çıkarır.