抵達夢想之地與火箭隊的詭計
小智、莎莉娜、希特隆與柚麗嘉在前往百刻市的旅途中，抵達了嚮往已久的寶可夢球工廠。正當眾人感嘆工廠規模之大時，偽裝成工廠正副廠長與秘書的火箭隊（武藏、小次郎與喵喵）出現，熱情地邀請他們進場參觀。火箭隊假借「免費提供寶可夢球保養與健康檢查」為名，誘騙小智一行人交出所有裝有寶可夢的寶可夢球。雖然皮卡丘不願進入球內，但也隨後被放入一個電力阻絕的特製容器中，與公事包一起被帶走。
落入陷阱與皮卡丘的突圍
火箭隊將眾人引導至工廠深處的倉庫，聲稱要讓他們體驗「在寶可夢球內部的感覺」，隨即將大門反鎖並揭穿真面目。正當火箭隊慶賀奪球計畫成功時，皮卡丘憑藉著物理撞擊打破了容器脫困，並在喵喵帶著裝滿球的公事包逃跑之際，靈活地鑽出門縫展開追擊。小智雖然被困，但仍鼓勵皮卡丘先行去奪回大家珍貴的寶可夢球。
傳送帶上的激戰與噴漆意外
皮卡丘與喵喵在工廠的自動化生產線上展開一場激烈的追逐戰。由於傳送帶不斷運作，兩者在追逐中不慎觸動了工廠的塗裝系統，皮卡丘與喵喵先後被噴成了綠色與藍色，場面一度變得滑稽。喵喵利用地形試圖甩開皮卡丘，甚至一度想用豪華球「收服」皮卡丘，但最終皮卡丘還是緊追不捨，成功取回了公事包。
希特隆的科學力量與最終決戰
在倉庫內的小智等人並未坐以待斃，希特隆展現了他的科學專長，拿出了名為「強力撬開君」的發明，成功將堅固的大門破壞，眾人得以脫困並救出被綁架的真正工廠職員。隨後，小智與皮卡丘會合，阻止了正要帶著大批新款寶可夢球逃跑的火箭隊。喵喵提議與皮卡丘進行一場賭上公事包的一對一單挑，雖然喵喵試圖耍詐，但皮卡丘憑藉著實力以鐵尾取勝。
物歸原主與真正的參觀
隨著火箭隊被皮卡丘的十萬伏特送上天空，這場奪取風波宣告結束。小智將所有的寶可夢球歸還給夥伴們，大家與各自的寶可夢重逢。為了感謝小智一行人守護了寶可夢球工廠，真正的廠長決定親自帶領他們進行一場正式且詳盡的導覽。經歷了一番激鬥後，小智一行人終於如願以償地揭開了寶可夢球製造的奧秘，隨後繼續踏上前往百刻市的旅程。