En el universo de Pokémon, Tim Goodman (Justice Smith) es un ex-entrenador Pokémon, hijo del destacado entrenador Pokémon y detective Harry Goodman. Cuando su padre desaparece en un accidente automovilístico, Tim llega a Ryme City y termina por encontrarse con el Detective Pikachu (Ryan Reynolds), el antiguo compañero de Harry en Pokémon. Tim es capaz de entender al Detective, y se unen a regañadientes para encontrar a su padre y descubrir el misterio que rodea a su desaparición. Persiguiendo pistas a través de las calles de Ryme City, el dúo dinámico pronto descubre una trama tortuosa que representa una amenaza para el universo Pokémon.