演員陣容則找來《移動迷宮：焦土試煉》羅莎·薩拉查（Rosa Salazar）飾演『艾莉塔』，《惡棍特工》克里斯多福·華茲（Christoph Waltz）飾演『戴森·依德博士』，《月光下的藍色男孩》馬赫夏拉·阿里（Mahershala Ali）飾演『黑暗掮客 貝克達』，《惡棍英雄：死侍》艾德·斯克林（Ed Skrein）飾演『沙勇』，《玩命關頭系列》蜜雪兒·羅德里奎茲（Michelle Rodriguez）飾演『葛爾達』，此外，奧斯卡最佳女配角珍妮佛·康納莉（Jennifer Connelly）、《黑塔》傑基·厄爾·哈利（Jackie Earle Haley）等人也將在本片演出。
《艾莉塔：戰鬥天使 Alita: Battle Angel》劇情設定在未來 26 世紀，描述一個名叫『艾莉塔』並且完全喪失記憶的機械合成人，她被一名醫師從廢料場裡拯救出來，並將她從受損的狀態中修護重建，這也喚醒了她曾是一名受過致命武術訓練的獵捕戰士，主要是追蹤並消滅重大罪犯的合成人，透過史詩般的動作冒險情境，帶出這名半機械少女不凡的自我探索及尋愛旅程。
資料來源：福斯影片