一家银行遭遇抢劫，所有的证据都指向银行的老板和其客户，但随着FBI探员的深入调查，他们发现抢劫的背后有着更大的阴谋……

自以为是的冒险家“星爵”彼得·奎尔（克里斯·帕拉特 Chris Pratt 饰）在偷走一块神秘球体后成为赏金猎人的头号目标，原来邪恶反派罗南对此物体垂涎已久。为了逃脱无休止的追杀，奎尔被迫和四个格格不入的乌合之众结成同盟——手持机枪的火箭浣熊（布莱德利·库珀 Bradley Cooper 配音）、树人格鲁特（范·迪塞尔 Vin Diesel 配音）、凶残神秘的卡魔拉（佐伊·索尔达娜 Zoe Saldana 饰），以及复仇心切的毁灭者德拉克斯（戴夫·巴蒂斯塔 Dave Batista 饰），然而当奎尔发现这颗球体蕴含的真正能量，以及它能给宇宙带来的巨大威胁时，他必须团结这群不入流的队友，破釜沉舟、决一死战，才有可能解救整个银河系。

火箭浣熊（布莱德利·库珀 Bradley Cooper 饰）偷走了大祭司阿耶莎（伊丽莎白·德比齐 Elizabeth Debicki 饰）的能量电池，包括星爵（克里斯·帕拉特 Chris Pratt 饰）、卡魔拉（佐伊·索尔达娜 Zoe Saldana 饰）、德拉克斯（戴夫·巴蒂斯塔 Dave Bautista 饰）在内的一行人遭到了后者派出的舰队的袭击。一个神秘人物乘坐着飞船救下了银河护卫队的众人，而驾驶着飞船的不是别人，竟然正是星爵的亲生父亲伊戈（库尔特·拉塞尔 Kurt Russell 饰）。 在伊戈的带领下，星爵、卡魔拉和德拉克斯来到了由伊戈一手制造的星球上，而剩下的成员们则着手修复损坏的飞船。那边厢，阿耶莎委托勇度（迈克尔·鲁克 Michael Rooker 饰）抓住星爵替自己报仇，而卡魔拉亦渐渐发现了伊戈和善面目下隐藏的巨大阴谋。

废柴男孩（尤赖亚·谢尔顿 Uriah Shelton 饰）机缘巧合地开启了异世界的大门，卷入了一场惊心动魄的种族斗争：武士（赵又廷 饰）和公主（倪妮 饰）与蛮人军队斗智斗勇，不仅如此，两位身负国家和种族命运的勇士还要面对凶悍的蛮人和伺机夺命的巨人、树妖等精怪。一次次险象环生的经历，他们一直在等待传说中的黑骑士到来……

最先与灭霸军团遭遇的雷神索尔一行遭遇惨烈打击，洛基遇害，空间宝石落入灭霸之手。未几，灭霸的先锋部队杀至地球，一番缠斗后掳走奇异博士。为阻止时间宝石落入敌手，斯塔克和蜘蛛侠闯入了敌人的飞船。与此同时，拥有心灵宝石的幻视也遭到外星侵略者的袭击，为此美国队长、黑寡妇等人将其带到瓦坎达王国，向黑豹求助。幸免于难的索尔与星爵一行相逢，随后他们兵分两路。索尔与火箭、格鲁特踏上再铸雷神之锤的旅程，星爵则与卡魔拉等人试图阻止灭霸的恶行。而知晓灵魂宝石下落的卡魔拉，同样是其义父灭霸追踪的对象。 攸关整个宇宙命运的史诗战役全面展开，超级英雄们为了平凡而自由的生命奋不顾身……