En el Bosque de Okoya, Koko es un niño salvaje que ha sido criado como Pokémon por el Pokémon Mítico Zarude. Koko ha crecido sin dudar nunca de que es un Pokémon a pesar de que realmente no puede usar ningún tipo de movimiento. Ash Ketchum y Pikachu conocen a Koko y lo ayudan a proteger el Gran Árbol del científico corrupto Dr. Zed.

Ryme City, una metrópoli futurista en la que los humanos y los Pokémon conviven en armonía. Tras la misteriosa desaparición de su padre, toda una leyenda en la ciudad, el joven Tim Goodman (Justice Smith) comienza una investigación para buscarle y averiguar lo que le ha sucedido. En esta misión le ayudará el adorable súper-detective Pikachu, un inteligente Pokémon que habla, aunque curiosamente el chico es el único que puede entenderle. Ambos unirán sus fuerzas y trabajarán juntos para resolver este gran misterio, con la ayuda de Lucy (Kathryn Newton), una reportera que trabaja en su primera gran historia. Será una aventura en la que descubrirán a entrañables personajes del universo Pokémon, además de una trama espeluznante que podría amenazar la convivencia pacífica de todo este universo.

En la infinita y eterna grieta del espacio y tiempo, dos entidades que jamás debieron encontrarse, chocan en un combate de grandes proporciones. Una de ella es la deidad del tiempo Dialga quien logra herir a su contraparte Palkia, la deidad del espacio. Mientras tanto, en otro lugar un hombre lee el diario de un famoso arquitecto llamado Godey. En este, se predice lo que podría ser la destrucción del mundo debido a fuerzas poderosas que colisionan unas con otras...