彼得·奎尔（克里斯·帕拉特 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 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 配音）、树人格鲁特（范·迪塞尔 配音）的绑架目标，而神秘的卡魔拉（佐伊·索尔达娜 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 饰）组成小分队逃避“指控者”罗南（李·佩斯 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。

21世纪，曾经诞生过第一只恐龙的努布拉岛，在经历了一系列的惨剧之后迎来新的时代，如今这里经马斯拉尼之手建成了规模宏大的主题公园“侏罗纪世界”，数量繁多的远古生物每天都吸引数以万计的游客前来一饱眼福。为了吸引更多的游客，公司授意创意实验室采用不同动物的基因创造了集力量、速度和智慧于一体的暴虐霸王龙。作为负责人的克莱尔（布莱丝·达拉斯·霍华德 Bryce Dallas Howard 饰）原打算请专门负责迅猛龙的欧文·格雷迪（克里斯·普拉特 Chris Pratt 饰）评估暴虐霸王龙的防护设施，谁知这头可怕的怪物竟然骗过了精密仪器的监视和人类的眼睛，以迅雷不及掩耳的速度逃到了外面，随后对所见的一切生物展开了无差别的血腥屠杀。
原本快乐祥和的公园乱作一团，克莱尔必须深入危险之地救出两个被困的外甥，而欧文则不可避免地带着他的迅猛龙猎人团队迎战史无前例的的可怕对手……

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……