目標金輪鎮：破解幽靈列車的行蹤
接續前集的緊急狀況，火箭隊在雷門市引發混亂並竊取了大量寶可夢，小智一行人與對戰地下鐵的首領北尚、南廈展開聯合追蹤。為了擺脫追捕，火箭隊的塞格博士啟動了「假影計畫」，在軌道上製造大量虛假的幽靈列車反應以混淆管理室。然而，身為地下鐵侍酒師的天桐冷靜分析，推斷出幽靈列車如果要離開地下，唯一的出口就是位於西北方的「金輪鎮」大車輛基地。於是，眾人搭乘特殊的維修車，全速前往攔截。
地下鐵的高速追逐戰
為了追上火箭隊的火車，北尚與南廈展示了精湛的專業技巧。南廈派出了他的搭檔「麻麻鰻魚王」，利用其強大的放電能力為維修車的馬達提供增壓動力，使車速瞬間提升。與此同時，被關在幽靈列車貨運車廂內的皮卡丘、牙牙及眾多寶可夢也並未坐以待斃，在藤藤蛇與龍頭地鼠等寶可夢的通力合作下，牠們成功破壞了車門與連結器，使存放寶可夢的車廂與火箭隊的前導火車頭脫離。
水晶燈火靈的救援與反擊
當脫離的貨運車廂在軌道上滑行時，火箭隊試圖利用直升機的機械手臂強行回收車廂。關鍵時刻，北尚派出了「水晶燈火靈」，利用精神強念將小智、艾莉絲與天桐安全地送上移動中的貨運車廂。回到搭檔身邊後，小智等人與寶可夢們鬥志高昂，石丸子使用拉斯塔光線，而暖暖豬則在激戰中因為感受到小智的心意而激發潛能，成功學會了威力強大的「噴射火焰」。在眾多寶可夢的合力攻擊下，火箭隊的回收計畫徹底受阻。
奪回寶可夢：目標雷門道館
最後，北尚指揮水晶燈火靈使用「鬼火」掩護，利用強烈的光芒與幻影擾亂火箭隊的視線，天桐的花椰猴則趁機利用種子機關槍擊中軌道轉轍器，讓貨運車廂轉入不同車道，成功甩掉追捕。眼見計畫失敗，火箭隊三人組與塞格博士決定撤退。最終，所有被盜的寶可夢都平安歸還給原本的訓練家，地下鐵系統也恢復正常運作。北尚與南廈感謝小智一行的協助，而小智也帶著奪回的搭檔們，滿懷信心向著雷門道館的館主小菊兒發起挑戰。