La película introduce como protagonistas a los Pokémon Latios y Latias. Pikachu va de campamento es el nombre que recibe la minipelícula que le antecede.

La película se desarrolla en Altomare, una ciudad muy parecida a Venecia, en donde Ash junto con Misty y Brock han venido a tomar un respiro y como no, a una competencia de Surf con Pokémon, Ash compite con Totodile, Misty con Corsola y otro entrenador quien compite con un Wailmer son los tres que van en cabeza, unas formas extrañas e invisibles aparecen volando por la ciudad, resulta ser Latias quien ayuda a Ash y Totodile tomando la cuerda atada a este y llevándolo a velocidad de vuelo de dragón pero cuando están a punto de ganar Latias se mueve hacia el otro lado y pierden.

Ash se encuentra con una misteriosa muchacha que no habla pues es el Pokémon Latias transformado en humano y quien tiene un encuentro desagradable con dos mujeres integrantes del Team Rocket llamadas Annie y Oakley, atacándola con un Ariados y un Espeon, Ash la libera y Latias lo lleva a un jardín secreto donde es atacado por Latios; Pikachu queda malherido pero justo antes del golpe final Latias le dice a Latios que son sus amigos y que no los ataque. Después aparece Bianca y Lorenzo que es el abuelo de Bianca.

Las dos integrantes del Team Rocket logran entrar al jardín, capturan a Latios y se roban la joya alma, la cual es vital para la supervivencia de Latios, Latias y la ciudad. Robando el poder de Latios Oakley controla el MDA (Mecanismo de Defensa de Ciudad Altomare) pero Ash escapa junto con Latias para detenerlas.

Sacan a Latios de una especie de burbuja pero esta muy débil, aun así debe ir a proteger la ciudad que esta a punto de ser arrasada por una ola gigante, logrando detenerla pero Latios muere puesto que ya no tenia energía vital y Latias se queda sola.

Ya al final Latias (convertida en Bianca) besa a Ash y le entrega un dibujo que había hecho ella misma y luego se va.

En los créditos se pueden observar las sombras de dos Latios y la sombra de Latias volando sobre las paredes de Altomare, debido a eso se cree que el primer Latios junto con el otro revivieron y se quedaron con Latias.