该片讲述大侦探皮卡丘和蒂姆在莱姆市相遇，为了揭开蒂姆之父离奇失踪隐情，携手探案、追击真相的故事。
电影《大侦探皮卡丘》改编自任天堂3DS同名游戏，蒂姆·古德曼为寻找下落不明的父亲来到莱姆市，意外与父亲的前宝可梦搭档大侦探皮卡丘相遇。
并惊讶地发现自己是唯一能听懂皮卡丘说话的人类，他们决定组队踏上揭开真相的刺激冒险之路。探案过程中他们邂逅了各式各样的宝可梦，并意外发现了一个足以毁灭整个宝可梦宇宙的惊天阴谋。
