《阿丽塔：战斗天使》根据日本漫画家木城雪户的代表作《铳梦》改编。这部作品世界观宏大，拥有众多铁杆拥趸。电影版剧情发生在未来的26世纪，艾德博士在钢铁之城的垃圾场发现了遭人遗弃的少女改造人阿丽塔。被博士救醒的阿丽塔完全失去了记忆。对于她来说，一切都是新的，生活中充满了新的经历，她也与新朋友雨果暗生情愫。但随后出现的强敌粉碎了阿丽塔的平静生活。她也意外发现自己拥有惊人战斗能力。之后在接连不断的战斗中迅速成长，并开启探寻身世之谜的史诗级冒险。
詹姆斯·卡梅隆早在2005年就买下《铳梦》版权并开始创作剧本，但一直忙于《阿凡达》，从而将这部电影的拍摄交给了罗伯特·罗德里格兹，后者也是原著的忠实粉丝。卡神以编剧和制作的身份参与创作。因此，《阿丽塔：战斗天使》有着鲜明的卡梅隆电影风格，可以说是继《阿凡达》之后，他打造的又一个全新科幻宇宙。
曾主演《移动迷宫》第二、三部的罗莎·萨拉扎尔出演女主角，奥斯卡得主克里斯托弗·瓦尔兹、詹妮弗·康纳利和马赫沙拉·阿里甘当绿叶，组成了影片豪华的配角阵容。《无耻混蛋》男星克里斯托弗·瓦尔兹饰演阿丽塔的人生导师艾德，《月光男孩》影星马赫沙拉·阿里饰演黑市商人维克特，詹妮弗·康纳利则饰演反派切伦，曾出演《死侍》的男影星艾德·斯克林在片中饰演强横的改造人萨曼，新人演员基恩·约翰逊饰演阿丽塔的恋人雨果。
