Auf der Erde sind im 26. Jahrhundert 300 Jahre nach dem großen Krieg die gesellschaftlichen Systeme zerfallen. Bei seiner Suche nach Cyborg-Technologie rettet der mysteriöse Wissenschaftler Dr. Ido aus einem Schrotthaufen eine weibliche Cyborg. Er flickt die künstliche Frau, deren Körper bis auf ihr menschliches Gehirn aus Maschinenteilen besteht, wieder zusammen, und wird zu einer Art Ersatzvater für sie. Doch Alita ist ein gefährliches Wesen. Sie kann sich nicht erinnern, wer sie ist oder woher sie kommt. Dr. Ido jedoch glaubt, dass sie diejenige ist, die den Kreislauf von Tod und Zerstörung, der von Tiphares zurückgelassen wurde, durchbrechen kann. Um ihrer wahren Bestimmung zu folgen, muss Alita kämpfen und töten. Als ein Geschenk des Himmels ist sie doch auch ein Engel des Todes.

Seit er als Kind zusehen musste, wie ein finsterer Gangster seine Eltern ermordete, ist Mandrill besessen vom Wunsch nach persönlicher Rache. Dem würde seine heutige Profession entgegen kommen, denn Mandrill verdient sein Geld als Auftragskiller für die Unterwelt. Für seinen neusten, bislang gefährlichsten und hoffentlich letzten Auftrag soll er den Gangsterboss "Zyklop" erledigen. Wie sich heraus stellt, heißt der so, weil er ein Auge verlor, als er die Eltern von Mandrill killte. Leider hat der Zyklop auch eine schöne Tochter, und in die verliebt sich Mandrill.