Hikâye, saygın dedektif Harry Goodman'ın aniden ortadan kaybolmasıyla başlar ve 21 yaşındaki oğlu Tim'i bu esrarengiz kayboluşun ardındaki gerçeği ortaya çıkarmaya kararlı bırakır. Bu arayışa Harry'nin eski Pokémon ortağı Dedektif Pikachu da yardımcı olur; kendisi de bir kimlik bulmacası olan, büyüleyici, esprili ve sevimli bir süper dedektiftir. Tim ve Pikachu eşsiz sohbet yeteneklerini keşfederler ve karmaşık bir muammayı çözerek heyecan verici bir yolculuğa çıkmak için beklenmedik bir ittifak kurarlar. İnsanların ve Pokémonların hiper-gerçekçi bir canlı-aksiyon aleminde bir arada yaşadığı modern bir metropol olan Ryme City'nin aydınlık ve hareketli sokaklarında, bir dizi farklı Pokémon karakteriyle karşılaşırlar.
