Özel dedektif Harry Goodman, gizemli bir şekilde ortadan kaybolur ve bu ani kayboluş, 21 yaşındaki oğlu Tim'in yaşamını kökten değiştirir. Tim, babasının akıbetini öğrenmek ve onu bulmak için harekete geçer. Ancak bu arayışında, Tim'in yanında eski bir Pokemon ortağı olan Dedektif Pikachu bulunur. Pikachu, sadece esprili ve sevimli bir Pokemon değil, aynı zamanda olağanüstü bir dedektiftir. İkisi arasında beklenmedik bir iletişim kurarlar. Tim ve Pikachu, babasının kayboluşunun ardındaki gizemi çözmek için güçlerini birleştirirler. Ryme Şehri'nin neon ışıklı sokaklarında dolaşırken, araştırmaları onları farklı türlerde Pokemon'larla karşılaştırır.
