pokemon Sun y luna comienza con una cinemática de un personaje llamado Lillie y su Pokémon, un Cosmog apodado Nebby. Ella intenta huir de los guardias y el Pokémon usa un destello brillante, creando una especie de explosión mientras se esconde en su bolso. El juego cambia al personaje jugador que llega a Alola en la isla de Melemele, donde les presentan al profesor Kukui y su joven amigo Hau.

El personaje jugador termina encontrándose con Lillie cuyo Cosmog está siendo atacado en un puente. El jugador logra salvar al Cosmog, pero el puente se rompe y un Pokémon legendario llamado Tapu Koko viene a rescatarlos. Esto coloca al personaje jugador en un destino lleno de grandeza, y se le asigna uno de los tres Pokémon iniciales junto con la tarea de completar siete pruebas en las cuatro islas de Alola, incluidas Melemele, Akala Island, Poni Island y Ula'Ula Island. .

A lo largo del viaje, el personaje jugador interactuará con Hau y Lillie, además de luchar contra varios matones y ladrones en el camino desde Team Skull. Durante los viajes, el personaje jugador comienza a comprender los secretos de Alola y cómo, en lugar de tener las tradicionales batallas en el gimnasio, tienen siete pruebas en las cuatro islas. Quien complete todas las pruebas y derrote al Totem Pokémon después de convocarlo, deberá enfrentarse a Elite Four para intentar convertirse en el Gran Maestro Entrenador Pokémon de Alola. El personaje jugador ganará cristales Z-Power de los entrenadores para volverse lo suficientemente fuerte como para luchar contra el Totem Pokemon y posiblemente incluso enfrentarse al guardián de la isla, Tapu Koko.

En el camino, se revela que Lillie se quedará con el profesor Kukui hasta que pueda recuperarse. Tanto ella como el Cosmog fueron encontrados en una playa de Alola, inconscientes y el profesor y su esposa acogieron a Lillie y al Cosmog para cuidarlos hasta que recuperaran la salud.

Lillie tiene la intención de ayudar al Cosmog a regresar a su hogar. Esto la lleva a ella, al personaje jugador y a Hau a una isla secreta entre las cuatro islas principales llamada Aether Paradise, donde se revela que hay Pokémon especiales conocidos como Ultra Beasts de dimensiones alternativas. El centro de investigación estudia estas bestias y los portales que conducen a ellas para comprender mejor a las Ultra Bestias.

Cuando finalmente terminan en la isla Ula'Ula, descubren que Solgaleo y Lunala lucharon ferozmente en un punto sobre las islas de Alola después de que Solgaleo aterrorizara a la gente. Lunala vino al rescate y finalmente tuvieron un heredero en la forma de Cosmog.

El líder del Equipo Skull, Guzma, intenta subvertir la búsqueda de Kukui de construir una Liga Pokémon en Alola, pero el Profesor usa el personaje jugador para luchar contra Guzma y humillarlo frente a sus amigos. Después de la pelea, Gladion, un miembro emo del Team Skull, advierte a Hau y al personaje jugador que deben proteger a Cosmog del Team Skull y otros que intentan tenerlo en sus manos porque tiene la capacidad de convocar monstruos legendarios. Esto lleva al personaje jugador a llevar la lucha a la base de operaciones del Team Skull para destruirlos de una vez por todas.

Sin embargo, mientras el personaje jugador lucha contra el Team Skull en su base de operaciones, otro miembro llamado Plumeria captura a Lillie y Cosmog. Gladion lleva al grupo a Aether Paradise para rescatar a Lillie y Cosmog.

Aprenden que Cosmog es supuestamente una Ultra Bestia de otra dimensión llamada Ultra Espacio y que bajo presión, Cosmog puede abrir Ultra Wormholes a nuevas dimensiones. El Aether Paradise intenta destrozar a Cosmog para usarlo para abrir dimensiones para su propio beneficio.

El personaje jugador y Hau finalmente llegan a la oficina principal donde descubren que Lillie es la hija de Lusamine, el jefe de Aether Paradise. Lillie intentó rescatar a Cosmog del centro después de que fuera capturado durante una tormenta de meteoritos una noche.

Lusamine revela que Gladion es su hijo y que Lillie es el hermano de Gladion. Ella planea usar Cosmog para abrir el Ultra Wormhole y dejar que Ultra Beast entre al mundo y cause estragos en Alola. Ella planea permitir que Cosmog muera en el proceso.

Durante la prueba de la Isla Poni, el personaje jugador y Lillie terminan aventurándose a la cima del santuario donde usan la Flauta del Sol y la Luna para convocar al gran Pokémon legendario. Cosmog sale de la mochila de Lillie y evoluciona hacia Solgaleo o Lunala.

Nebby, ahora un Pokémon legendario, lleva al personaje jugador y a Lillie al Ultra Espacio para encontrar a su madre, quien terminó teletransportándose a la capa de Ultra Bestias durante la apertura del agujero de gusano.

Finalmente encuentran a Lusamine, quien se fusiona con Nihilego para convertirse en la jefa de los ultra tentáculos, pero afortunadamente no intenta violar a su hija.

Después de derrotar la forma final de Lusamine, salen del Ultra Espacio y sellan los Ultra Wormholes, salvando a Alola de la destrucción total. El personaje jugador tiene la oportunidad de luchar contra Nebby y convertirse en su proxeneta. Después de lidiar con los Ultra Beasts, capturar a Nebby y someter a Lusamine, el viaje para convertirse en un Gran Campeón continúa.

El desafío final en pokemon Sun y luna tiene lugar en el Monte Lanakila, donde se corona al Gran Campeón después de derrotar a los Elite Four, que están formados por personas que dieron pruebas anteriores como Olivia, Aceroyal, Kahilia y Hula. La batalla final coronará al primer Gran Campeón de la Liga Pokémon de Alola e intentará que la región sea reconocida para que eventualmente pueda convertirse en Campeón Mundial Pokemom. En esta última pelea, los jugadores luchan contra el profesor Kukui en una pelea sin cuartel para convertirse en el primer Gran Campeón de Alola.

Luego celebran un gran festival, pero Lillie y el personaje jugador se escabullen al santuario al que se dirigía originalmente al comienzo del juego con Nebby. Van al santuario para descubrir a Tapu Koko y librar una última batalla con el gran guardián de las islas de Alola. Los jugadores tienen la opción de capturar con éxito al Pokémon.

Lillie finalmente decide partir para cuidar de su madre postrada en cama, Lusamine. Hau promete escribirle y el personaje jugador regresa a casa con su madre a medida que avanzan los créditos.