Trong một lần tìm kiếm linh kiện ở một khu phế liệu, bác sĩ Dyson Ido (Christoph Waltz) tìm thấy một phần cơ thể của một người máy sinh học và mang về sửa chữa, lắp vào phần cơ thể mà ông đã chế tạo để dành cho cô con gái mất tích của mình và đặt tên cho cô bé người máy là Alita (Rosa Salazar), tên của con gái ông.
Trong khi đó, Alita lại mất đi tất cả trí nhớ của mình, không biết mình là ai, từ đâu đến nhưng lại có sức mạnh vượt trội từ bộ não cũng như đôi chân nhanh nhạy mà Ido muốn dành cho con gái của mình.
Trong một lần ra ngoài đi dạo, Alita tình cờ quen biết Hugo (Keean Johnson), một chàng trai trẻ sống bằng nghề bán linh kiện.
Hugo cùng nhóm bạn đã cho Alita những trải nghiệm thú vị như chơi trò motorball, khám phá chiếc tàu đến từ vũ trụ đang chìm sâu dưới hồ nước. Với những linh cảm riêng, Alita đã lặn vào bên trong thân tàu và tìm thấy một thân thể người máy có cấu tạo đặt biệt. Alita mang thân thể này về nhờ Ido lắp vào cho mình nhưng Ido từ chối vì đó là phân thân của người máy chiến binh chỉ biết chiến đấu không mệt mỏi.
Alita nhận thấy Ido hay ra ngoài vào buổi tối và trở về với các bọc đen bí ẩn cùng những vết thương trên người. Trong khi đó thành phố đang xảy ra tình trạng một số người máy sinh học bị bắt cóc để lấy cắp thiết bị trên cơ thể. Alita theo dõi và biết được Ido là một Thợ săn-chiến binh, làm việc với mục đích kiếm tiền duy trì văn phòng sửa chữa người máy sinh học. Ido bị rơi vào bẫy của một nhóm người máy sinh học và Alita đã tham gia giải cứu Ido, trở thành kẻ bị săn đuổi của nhóm này.
Trong một lần cãi nhau với Ido về việc hợp nhất với phần thân của người máy chiến binh, Alita đã đăng ký trở thành Thợ săn-chiến binh và tìm đến hội thợ săn để kêu gọi mọi người cùng chống lại Grewishka (Jackie Earle Haley). Không được nhóm thợ săn tin tưởng, Alita đã trải qua một cuộc tỷ thí với tuyên bố những ai bị cô đánh bại phải chiến đấu dưới trướng của mình. Bị Alita đánh bại, người máy sinh học Zapan (Ed Skrein) căm hận và tìm cách hại Alita cũng như những người bên cạnh cô.
Grewishka bất ngờ xuất hiện và Alita đã có một cuộc chiến đầy vất vả khi tay chân của cô bị vũ khí của Grewishka cắt đứt. Sau khi giải cứu Alita, Ido lắp phần thân thể người máy chiến binh cho Alita, giúp Alita không chỉ có cơ thể lành lặn mà còn có sức mạnh khó ai đánh bại.
Để giúp Hugo đủ tiền để lên thành phố trên không Zalem, Alita tham gia thi đấu motorball và được sắp đặt vào một trận đấu mà tất cả người chơi đều chỉ có một mục đích giết chết Alita. Với sức mạnh của mình, Alita lần lượt đánh bại các đối thủ, cùng lúc đó nhận được cuộc gọi nhờ hỗ trợ của Hugo vì đang bị Zapan truy đuổi.
Dù Alita đến hỗ trợ Hugo kịp thời nhưng Zapan đã kịp đổ tội giết người cho Hugo khiến anh trở thành người bị truy nã và là đối tượng của những Thợ săn-chiến binh. Trước sự ngỡ ngàng của Alita, Zapan đã dùng vũ khí đâm xuyên qua người của Hugo.
Mất đi người bạn trai mà mình yêu thương và vẫn chưa nhớ lại hoàn toàn ký ức trong quá khứ, chưa khám phá được cuộc sống cũng như kẻ thù tại thành phố trên không Zalem, Alita liệu sẽ bước vào con đường chiến đấu không mệt mỏi như một sát thủ hay sẽ tìm cách tiếp cận thành phố Zalem để tìm hiểu về quá khứ của mình cũng như vạch trần chân tướng của kẻ thù chưa lộ mặt.
Các dự án thuộc thể loại live-action, công nghệ nắm bắt chuyển động (motion capture) và phong cách cyberpunk là những điểm nổi bật hấp dẫn khán giả đối với phim Alita: Thiên thần chiến binh. Thể loại phim được chuyển thể từ manga do người thật đóng (live- action) hiện được các nhà làm phim chú tâm khai thác, mở ra một thế giới mới vừa thân quen vừa mới lạ đối với khán giả. Công nghệ nắm bắt chuyển động (motion capture) nhằm chuyển thể động tác, chuyển động của diễn viên vào trong nhân vật đã thực sự đạt hiệu quả qua diễn xuất của Rosa Salazar, tạo ra một thiên thần chiến binh Alita không khác gì người thật với biểu cảm tinh tế, hành động sống động.
Phong cách cyberpunk của thể loại phim khoa học viễn tưởng được vận dụng triệt để trong phim. Trong Alita: Thiên thần chiến binh, khán giả có thể nhận thấy thành phố trên không Zalem tượng trưng cho sự phát triển vượt bậc về công nghệ chứa đầy sự bí ẩn mà mọi người đều ao ước được đặt chân đến. Iron city thì ngược lại, bên cạnh sự thừa hưởng về công nghệ còn là nơi chứa đựng phế thải của thành phố Zalem với những đống phê liệu cao chất ngất lộ thiên không hề được xử lý, cùng với đó là đời sống mang màu sắc u ám, kìm hãm con người trong thành phố.
Việc nắm bắt công nghệ và thể loại của phim sẽ giúp khán giả tận hưởng trọn vẹn hơn về phim Alita: Thiên thần chiến binh. Cùng với sự thể hiện chuyển động tinh tế của những người máy sinh học và những pha chiến đấu gây cấn, hấp dẫn mãn nhãn người xem, Alita: Thiên thần chiến binh hứa hẹn sẽ mang đến một thế giới đầy bất ngờ, thú vị đối với khán giả. Phim sẽ được công chiếu tại các rạp trên toàn quốc đúng vào Ngày Tình nhân 14/2, là lựa chọn khó chối từ đối với các cặp đôi cũng như các các gia đình trong những ngày đầu năm Kỷ Hợi./.