La historia comienza cuando el detective privado Harry Goodman desaparece misteriosamente, lo que hace que su hijo Tim, de 21 años, intente descubrir qué sucedió. Ayudando en la investigación está el antiguo compañero de Harry, el Detective Pikachu: un super detective hilarantemente sabio y adorable que es un desconcierto incluso para él. Al descubrir que están equipados de manera única para comunicarse entre sí, Tim y Pikachu se unen en una emocionante aventura para desentrañar el enredado misterio. Persiguiendo pistas a través de las calles iluminadas con luces de neón de Ryme City, una metrópolis moderna y extensa donde los humanos y los Pokémon viven juntos en un mundo hiperrealista de acción en vivo, se encuentran con un elenco diverso de personajes Pokémon y descubren una trama impactante que podría destruir esta coexistencia pacífica y amenazar a todo el universo Pokémon.