2019年11月,刀锋跑者霍顿(Morgan Paull 饰)在泰瑞尔公司对新员工进行沃伊特-坎普夫测试时,被技师里昂·科瓦尔斯基(Brion James 饰)枪击。警监布莱恩特(M. Emmet Walsh 饰)不得不命老牌刀锋跑者戴克(Harrison Ford 饰)出马,猎杀复制人里昂、罗伊·巴蒂(Rutger Hauer 饰)、佐拉(Joanna Cassidy 饰)、普里斯(Daryl Hannah 饰)。戴克来到泰瑞尔公司调查,在艾登·泰瑞尔博士(Joe Turkel 饰)的请求下,对员工瑞秋(Sean Young 饰)进行了测试。百余问题之后,戴克判断瑞秋为复制人。而瑞秋本人对此真相竟一无所知……
彼得·奎尔(克里斯·帕拉特 Chris Pratt 饰)是一名从小被劫持到外太空的地球人,在义父勇度(迈克尔·鲁克 Michael Rooker 饰)的培养下成了一个终极混混,自称“星爵”。一次行动中他偷了一块神秘球体,便成为了赏金猎人火箭浣熊(布莱德利·库珀 B radl ey Cooper 配音)、树人格鲁特(范·迪塞尔 Vin Diesel 配音)的绑架目标,而神秘的卡魔拉(佐伊·索尔达娜 Zoe Saldana 饰)也对神秘球体势在必得。经过笑料百出的坎坷遭遇,星爵被迫和这三人,以及复仇心切的“毁灭者”德拉克斯(戴夫·巴蒂斯塔 Dave Batista 饰)组成小分队逃避“指控者”罗南(李·佩斯 Lee Pace 饰)的追杀。然而这个神秘球体拥有无穷的力量,小分队必须团结一致对付罗南,才有可能解救整个银河系,银河护卫队由此诞生。
上一部结尾,尼奥(基奴李维斯 饰)终于意识到自己的能力和使命,中弹复活后,变成了无所不能的“救世主”,他和女友崔妮蒂(凯莉·安·摩丝 饰),舰长墨菲斯(劳伦斯·菲什伯恩 饰)回到了人类的基地锡安,受到人们的热烈欢迎。 此时,“母体”决定先下手为强,派出了两万五千只电子乌贼攻击锡安基地;墨菲斯、尼奥和崔妮蒂则再次进入“母体”,寻找“制钥者”,准备从内部破坏;而本该被尼奥消灭的特勤史密斯似乎出了点问题,脱离了“母体”的控制,拥有可怕的复制能力,阻碍尼奥他们的行动。
巴里(埃兹拉·米勒 Ezra Miller 饰)用自己的超能力重返过去,想要改变历史、拯救自己的家人,然而他的所作所为,也在无意间改变了未来。在这个新的未来里,佐德将军(迈克尔·珊农 Michael Shannon 饰)回归,并威胁要毁灭世界。巴里孤立无援,除非他能劝动一位非常不同且已隐退的蝙蝠侠(迈克尔·基顿 Michael Keaton 饰)重出江湖,并拯救被囚禁的氪星人——尽管这位并不是他所熟悉的超人。最终,为了拯救他身处这个世界,并回到他熟知的未来,巴里惟一的希望就是为命运而极速狂奔。不过,即使巴里做出最终极的牺牲……他真的能让整个宇宙都重归正轨吗?