Cuando el detective de talla mundial Harry Goodman desparece en circunstancias muy extrañas, su hijo Tim (Justice Smith) comienza un viaje para descubrir qué ha ocurrido. Aunque no lo hará solo, le ayudará un investigador adorable y muy divertido que solía ser el compañero Pokémon de Harry, el detective Pikachu (Ryan Reynolds). Como Tim es el único humano que puede hablar con Pikachu, ambos se dan cuenta de que forman un equipo inigualable y se embarcan en una aventura frenética para resolver el enigmático misterio.