前往枯葉市與新研究所的開幕
故事開始於真新鎮，小智因為睡過頭而差點錯過與大木博士的約定。大木博士邀請小智前往枯葉市，參加由其後輩櫻木博士成立的「櫻木研究所」開幕儀式。小智的媽媽花子也一同前往，打算在枯葉市購物與享受甜點。抵達研究所後，小智結識了櫻木博士的女兒小春，以及研究所的寶可夢來電汪。
洛奇亞現身與港口的騷動
櫻木博士在開幕演說中強調，了解寶可夢就是了解世界。隨後，他根據氣象與大氣流動預測，二十分鐘後港口將出現罕見的寶可夢。小智興奮地衝向港口，而另一位少年小豪也憑藉著自己的分析，提前抵達現場等待這「命運的相遇」。天空隨即出現巨大雲層，傳說中的寶可夢「洛奇亞」破雲而出，吸引了眾多訓練家進行團體戰。小智也指揮皮卡丘發動攻擊，但洛奇亞實力強大，隨即準備飛離。
洛奇亞背上的奇幻旅程
在洛奇亞飛走的瞬間，小智與小豪展現了驚人的行動力，兩人都跳上了洛奇亞的背部。兩位性格迥異的少年在洛奇亞背上正式認識了彼此，小智驚嘆於洛奇亞的溫暖與觸感，小豪則仔細觀察其背鰭的運動。洛奇亞帶著他們飛越雲端，甚至潛入大海。在海中，他們近距離觀察了各式各樣的寶可夢，感受到世界的廣闊。最終洛奇亞將他們送回陸地並溫柔地離去，這場冒險讓小智與小豪成為了志同道合的朋友。
成為特別研究員與嶄新的未來
兩人回到研究所後，將拍攝到的珍貴影像與體驗分享給櫻木博士。博士對他們的行動力與對寶可夢的感悟深感敬佩，邀請他們擔任研究所的「特別研究員」。小智與小豪決定攜手合作，並住在研究所提供的宿舍。在決定最初的夥伴時，小豪拒絕了傳統的關都地區三隻首選寶可夢，宣稱自己收服的第一隻寶可夢一定要是「夢幻」。最後，小智的媽媽將魔牆人偶留在研究所照顧小智，兩位少年的冒險生活正式拉開序幕。