Im Jahr 1980 besuchte Peter Quills Vater, Ego, die Erde und verliebte sich in Peters Mutter (gespielt von Laura Haddock). 2014: Peter Quill (Chris Pratt), ein halb menschlicher, halb Celestial Anführer der Guardians of the Galaxy, der als Kind von der Erde entführt und von den Ravagers, einer Gruppe von Alien-Dieben und Schmugglern, aufgezogen wurde, ist nun ein erwachsener Mann. Zu ihm gesellen sich Gamora (Zoe Saldana), eine Waise von einem fremden Planeten und ehemalige Assassine von Thanos, Drax (Dave Bautista), ein Krieger auf der Suche nach Rache für die Ermordung seiner Familie durch Thanos, Rocket (Bradley Cooper), ein genetisch veränderter Waschbär-Kopfgeldjäger und Waffenexperte, und Baby Groot (Vin Diesel), ein baumartiges Wesen und Rockets Begleiter. Gemeinsam sind sie als die Guardians of the Galaxy bekannt.
Ayesha (Elizabeth Debicki), die goldene Hohepriesterin und Anführerin des perfekten und makellosen Volkes der Sovereigns, beauftragt die Guardians, wertvolle Batterien vor einem interdimensionalen Monster zu beschützen. Im Gegenzug für den Schutz erhalten die Guardians Nebula (Karen Gillan), Gamoras entfremdete Schwester, die beim Versuch, die Batterien zu stehlen, gefangen wurde. Die Guardians besiegen das Monster, indem Gamora eine Schwachstelle auf seiner Haut findet und es mit einem Schwert tötet.
Nachdem Rocket einige Batteries für sich selbst stiehlt, greifen die Sovereigns die Guardians mit einer Drohnenflotte an. Die Drohnen werden von einer mysteriösen Gestalt zerstört, und die Guardians landen auf einem nahe gelegenen Planeten namens Berhert. Die Gestalt stellt sich als Quills Vater, Ego (Kurt Russell), heraus und lädt Quill, Gamora und Drax auf seinen Heimatplaneten ein, während Rocket und Groot zurückbleiben, um das Schiff zu reparieren und Nebula zu bewachen.
Ayesha heuert Yondu Udonta (Michael Rooker), einen blauen Freibeuter und Anführer der Ravagers, an, um die Guardians zu fangen. Yondu und seine Crew wurden wegen Kinderhandels aus der Ravager-Gemeinschaft verbannt. Yondu behauptet jedoch, nichts von dem Kinderhandel gewusst zu haben.
Yondu und seine Ravagers fangen Rocket, aber Yondu zögert, Quill zu verraten. Taserface (Chris Sullivan) führt eine Meuterei gegen Yondu an, in der Nebula ihm hilft. Taserface bringt Yondu und Rocket in ein Gefängnis auf Yondus Schiff und tötet Yondus loyalen Gefolgsleute. Nebula benutzt Groot, um ihrer eigenen Freiheit zu erlangen und Rocket zu helfen, verlässt Rocket aber, um Gamora zu töten, die sie für die Folter durch Thanos verantwortlich macht.
Während des Gefängnisaufenthalts verstehen sich Rocket und Yondu besser. Groot und Yondus loyale Kraglin (Sean Gunn) befreien Yondu und Rocket. Sie zerstören das Schiff und die Crew, bevor Taserface die Sovereigns warnen kann.
Ego, ein gottähnlicher Celestial, offenbart Quill seine wahre Identität. Er erzählt, dass er Meredith, Quills Mutter, liebte und Yondu beauftragte, den jungen Quill nach ihrem Tod zu ihm zu bringen. In Wirklichkeit hat Ego Kinder auf vielen Welten erzeugt, um sie zu benutzen, um die Macht der Celestials zu aktivieren. Die Kinder, die diese Macht nicht nutzen konnten, wurden von ihm getötet.
Unter dem Einfluss von Egos Macht hilft Quill ihm, die "Samen" eines Terraforming-Projekts zu aktivieren, das mehrere Welten verändern soll. Aber als Ego gesteht, dass er Meredith tötete, um sich auf seinen Plan konzentrieren zu können, kämpft Quill zurück. Mantis (Pom Klementieff), Egos naiver Empath-Dienerin, warnt Drax vor Egos Plan. Gamora und Nebula entdecken zusammen mit Rocket, Yondu, Groot und Kraglin Egos Gehirn im Kern des Planeten.
Die Guardians kämpfen gegen die Sovereign-Drohnen. Rocket baut eine Bombe aus den gestohlenen Batterien, die Groot auf Egos Gehirn platziert. Quill lenkt Ego ab, während die anderen fliehen. Die Bombe zerstört Ego und den Planeten. Yondu opfert sich, um Quill zu retten, und Quill erkennt, dass Yondu ihn vor dem Schicksal der anderen Kinder bewahren wollte und somit sein wahrer "Vater" war.
Nach Yondu's Begräbnis, das von vielen Ravager-Schiffen besucht wird, entschließt sich Nebula, Thanos zu töten. In mehreren Zwischenszenen nimmt Kraglin Yondus telekinetischen Pfeil und Finne an sich. Stakar Ogord (Sylvester Stallone) vereint seine alten Teammitglieder. Ayesha erschafft ein neues Wesen namens Adam, um die Guardians zu vernichten. Groot wächst zu seiner normalen Größe zurück und zeigt typisch jugendliches Verhalten. Die Watchers hören unbeeindruckt den Berichten ihres Informanten zu.
Oliver Trebes