故事发生于位于西雅图的霹雳小组训练中心内,艾伦(阿德琳妮·帕里奇 Adrianne Palicki 饰)、沃德(泰·奥尔森 Ty Olsson 饰)和霍尔(山姆·贾格 Sam Jaeger 饰)是其中的骨干成员。一天,小组接到线报,说在一家废弃的货运中心里正在进行毒品交易,小组随即展开了行动,果然将交易场面撞了个正着。激烈的枪战平息后,组员们在集装箱内发现了一名被绑住的男子,男子名叫蝎子(迈克尔·加·怀特 Michael Jai White 饰),他的胳膊上植入了一枚芯片,芯片里记载了帮派所有的犯罪证据。
蝎子成为了霹雳小组最重要的证人,黑帮当然也不会对此坐视不管,他们派出了各路杀手对训练中心进行了猛烈袭击。
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 Bradley 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 Bautista 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。
火箭浣熊(布莱德利·库珀 Bradley Cooper 配音)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。
变种人天启(奥斯卡·伊萨克 Oscar Isaac 饰)诞生于人类文明的最开端,被人类当做神一般敬仰膜拜,然而,这样的他,却遭到了他最蔑视的人类的背叛,被埋葬于废墟石砾之下,一晃眼就是数千年过去。
一场意外使得沉睡千年的天启从混沌中醒来,重返人间的他却发现曾经高贵的变种人,如今境遇十分糟糕。为了创造一个属于变种人的新世界,他找到了暴风女(亚历山德拉·西普 Alexandra Shipp 饰)、灵蝶(奥立薇娅·玛恩 Olivia Munn 饰),天使(本·哈迪 Ben Hardy 饰),还有想要过平凡生活却依旧遭到人类驱逐的万磁王(迈克尔·法斯宾德 Michael Fassbender 饰)组成了天启四骑士。在察觉到天启的动向后,X教授(詹姆斯·麦卡沃伊 James McAvoy 饰)带领着魔形女(詹妮弗·劳伦斯 Jennifer Lawrence 饰...