במאה ה-26, אליטה (רוסה סלזר) היא סייבורגית צעירה עם נשמה של אישה, שמוצאת את עצמה בעולם טכנולוגי מתוחכם ומורכב. היא מתעוררת לאחר שהמדען האכפתי והמסור שהציל אותה מגלה אותה וחובר אליה, ומנסה להגן עליה מפני האיומים הסובבים אותה. אליטה לא זוכרת את עבר חייה, אך יש לה תחושה עמוקה שמסתתרת בה היסטוריה יוצאת דופן ונסתרת. כשהחבר הצעיר שלה, הוגו, מנסה לעזור לה להחזיר את זכרונותיה, היא מתמודדת עם כוחות מושחתים שמאיימים על השקט והביטחון שהמדען מעניק לה.
במהלך המסע שלה, אליטה מגלה שהיא מחזיקה בכישורי לחימה יוצאי דופן, ומחליטה לנצל אותם כדי להגן על עצמה ועל הסובבים אותה. היא הופכת לציידת פרסים מיומנת, נלחמת באויבים שונים ומנסה לחשוף את האמת על זהותה ועל העולם שסביבה. עם כל התמודדויותיה, אליטה שואפת לא רק לשרוד אלא גם להציל את העולם מהכוחות האפלים שמאיימים להשמיד אותו. הסיפור עוקב אחר התפתחותה של אליטה מאובייקט שנמצא ונבנה מחדש, לדמות עצמאית וחזקה שמאתגרת את גורלה. היא נאבקת לא רק במפלצות חיצוניות אלא גם בשאלות פנימיות על זהות, זיכרון ואנושיות. אליטה: מלאך קרב מציגה את המאבק של דמות עם נשמה צעירה בתוך גוף סייבורגי, שמנסה למצוא את מקומה בעולם שבו הגבולות בין אדם למכונה מטושטשים ומורכבים. הסרט מציג עולם עתידני עשיר בפרטים, בו הטכנולוגיה והאנושיות מתערבבים באופן מורכב. אליטה, עם כישורי הלחימה המדהימים שלה, מתמודדת עם איומים מסוכנים, אך גם עם שאלות מוסריות עמוקות לגבי מהות החיים והנשמה. לצד הקרבות וההרפתקאות, הסרט מתמקד בקשר האנושי בין אליטה לבין המדען והוגו, שמעניקים לה תמיכה ותקווה. בעזרת אומץ, נחישות ואמונה בעצמה, אליטה שואפת לשנות את גורלה ולהביא תקווה לעולם אפל ומסוכן.
