托马斯（迪伦·欧布莱恩DylaO'Brie饰）、米诺（李基弘KiHogLee饰）一行人被带到一座神秘的庇护所，这个机构由表里不一的詹森（艾丹·吉伦AidaGille饰）所管理，詹森为他们提供安稳且舒适的环境，并下令让幽地斗士们在医疗实验室中接受一连串的测试，詹森向托马斯保证将会把他们送到更加安全的保护区与其他对“闪焰症病毒”免疫的年轻人一同居住。察觉事有蹊跷的托马斯决定再次带领他的伙伴们逃出詹森的掌控，然而等待他们的，却是比迷宫更加危险的焦土。影片改编自詹姆斯·达什纳撰写的同名反乌托邦科

故事发生在遥远的26世纪，外科医生依德（克里斯托弗·瓦尔兹ChristophWaltz饰）在垃圾场里捡到了只剩下头部的机械少女将她带回家中，给她装上了本来为自己已故的女儿所准备的义体，并取名阿丽塔（罗莎·萨拉扎尔RosaSalazar饰）。苏醒后的阿丽塔对这个五彩斑斓但却暴力而又残酷的世界产生了浓厚的兴趣，在结识了青年雨果（基恩·约翰逊KeeaJohso饰）后，阿丽塔开始接触名为机动球的运动，并在比赛中展现出了惊人的格斗天赋。在废铁城居民们的头顶，漂浮着巨大的浮空城市撒冷，废铁城居民们的一切劳作和付出，都

托马斯（迪伦·奥布莱恩饰）率领的林间斗士在经历了迷宫逃脱和末日丧尸的生死考验后，终于迎来最后的正邪较量。由托马斯、纽特（托马斯·桑斯特饰）等人领军的营救团队，耗时三年筹划营救被抓走的米诺，却意外地发现米诺不在劫获的那截火车上。经调查得知，米诺深陷在WCKD组织的控制之中，托马斯和纽特毅然决定起身前往被称为“最后之都”的人类最后净土，更不惜利用背叛林间斗士投身WCKD的特蕾莎（卡雅·斯考达里奥饰）闯入WCKD，营救米诺和其他人。