La historia arranca con la misteriosa desaparición del detective Harry Goodman que obliga a su hijo Tim, de 21 años, a averiguar lo que ha sucedido. El detective Pikachu, antiguo compañero Pokémon de Harry, va a ayudarle en su investigación. Se trata de un superdetective adorable y muy divertido que asombra a todo el mundo, ¡incluso a sí mismo! Tim y Pikachu descubren que pueden comunicarse entre sí de forma absolutamente increíble y juntos emprenden una emocionante aventura para desenmarañar el extraño misterio. Buscan pistas por las calles iluminadas con neón de Ryme City, una enorme metrópoli moderna donde los humanos y los Pokémon comparten un mundo hiperrealista de acción real. Se encontrarán con distintos personajes Pokémon y descubrirán un escalofriante complot que podría destruir esta convivencia pacífica y amenazar a todo el universo Pokémon.