该部动画讲述了卡洛斯地区的米亚雷市为起始城镇，小智和皮卡丘在那里遇到了至今为止从未遇到的全新口袋妖怪，以及新的旅伴。目标成为口袋妖怪大师的小智，带上皮卡丘向卡洛斯地区联赛发起了挑战。

“精灵宝可梦”（台译“神奇宝贝”）是生活在这个星球上的不可思议的生物。立志成为精灵宝可梦大师的小智和皮卡丘一起踏上了冒险的旅途。在全新的冒险舞台——“合众地区”（台译“合众地方”），小智和皮卡丘邂逅了新的伙伴艾莉丝、天桐。他们为了追寻各自的梦想，与各种各样的精灵宝可梦一起，即将展开一场令人期待的冒险旅程。

当小智知道合众地区亦有神奇宝贝联盟后，便马上报名和踏上新的旅程，途中更遇上艾莉丝、牙牙与天桐，新的冒险就这样开始了。而冒险随之而来的是脱胎换骨的火箭队，另外在寻找新的神奇宝贝以及新的邂逅的道路上，有更多的考验在等着他们。

精灵宝可梦”（台译“神奇宝贝”）是生活在这个星球上的不可思议的生物。立志成为精灵宝可梦大师的小智和皮卡丘一起踏上了冒险的旅途。在全新的冒险舞台——“合众地区”（台译“合众地方”），小智和皮卡丘邂逅了新的伙伴艾莉丝、天桐。他们为了追寻各自的梦想，与各种各样的精灵宝可梦一起，即将展开一场令人期待的冒险旅程。

经历二十多年业界风云变幻而历久弥新的超强势《精灵宝可梦》系列在全世界拥有无数狂热的爱好者。XY2作为二十多年间从不间断的宝可梦TV动画最新作品，将在这个季度与宝可梦粉丝们准时相约踏上新的旅程。

小智、皮卡丘、长尾怪手终于到达神奥地方。小智在打电话给大木博士的途中遇到了火箭队的突袭而同皮卡丘失散，便与长尾怪手立刻出发寻找皮卡丘的身影；另一方面，新人训练家小光的妈妈彩子曾是顶尖协调训练家，小光亦想成为顶尖协调训练家，于是由双叶镇出发展开路程。在其后，小智的同伴小刚归队，二人邂逅了小光。自此，三人一同结伴旅行。几经辛苦，小光终于集齐5枚缎带徽章，她在神奥华丽大型庆典表示出色，首次参加便晋级至决赛，但在决赛以稍微差距败于好友小望；小智亦集齐8枚徽章，他在神奥联盟有好开始，在第1回战打败尚志，第2回战打败某女路人，第3回战(16强)打败考平，8强更打败真司，可是他无法势如破竹而在准决赛惨败于达克多，4强出局。神奥之旅随着神奥联盟结束而来到尾声，小智及小刚曾邀请小光一同前往关都地方，但小光因卷卷耳被邀请而不能前来，当天日落，小智在码头上和小光以最后一次击掌道别，与皮卡丘及小刚乘船返回关都地方。翌日日出后，小智和小刚回到关都地方，在往真新镇及尼比市的分叉路口，小智和小刚握手及互相祝福对方后正式告别。小智和皮卡丘终于看见真新镇，他们跑进返回真新镇前的最后一段路，神奥之旅正式划上句号。