En 1980, Meredith Quill est courtisée par Ego, un « homme de l'espace » qui lui montre ses graînes alien qu'il a planté dans une forêt du Missouri.

Trente-quatre ans plus tard, en 2014, les Gardiens de la Galaxie – Peter « Star-Lord » Quill, Gamora, Drax, Rocket Raccoon et Bébé Groot – ont une renommée de héros après avoir vaincu Ronan l'Accusateur. Ils acceptent un travail de la Grande Prêtresse Ayesha, leader de l'espèce xénophobe à la peau dorée, les Souverains, pour défendre des batteries de valeur d'une créature interdimensionnelle, l'Abilix, en échange de Nebula, que les Souverains ont capturés à la suite de la Bataille de Xandar. À l'issu du combat victorieux contre la créature, Rocket vole plusieurs Batteries Anulax pour lui-même. Quand les Souverains découvrent cela, ils attaquent le vaisseau des Gardiens, le Milan, avec leur propre flotte de Drones Dorées. 

Le Milan se retrouve lourdement endommagé dans l'affrontement et est forcé de s'écraser sur Berhert, une planète proche tandis que la flotte des Souverains est entièrement détruite par un mystérieux individu à lui seul. Sur Berhert, alors que les Gardiens s'accusent chacun d'entre eux, l'individu arrive aux côtés Mantis et se présente comme Ego, le père de Quill. Bien que Quill soit surpris, Ego l'invite à le suivre jusqu'à sa planète, accompagné par Gamora et Drax, tandis que Rocket et Groot restent pour réparer le Milan et garder Nebula.

Pendant ce temps, Ayesha embauche Yondu Udonta, qui a été exilé de la grande communauté des Ravageurs par Stakar Ogord pour avoir traffiqué des enfants, pour capturer les Gardiens. L'équipage d'Udonta parvient à localiser le Milan et tente de tendre une embuscade sur Berhert. Rocket parvient à neutraliser la plupart d'entre eux mais se retrouve piégé par Yondu, qui montre de l'hésitation quant à la capture de Quill. Le Ravageur Taserface lance alors une mutinerie contre son capitaine, aidé par Nebula qui neutralise Udonta après s'être libérée.

Sur la Planète d'Ego, Ego explique dans la planète entière est une extension de son corps et qu'il provient d'une lignée de Célestes, des êtres apparentés à des dieux. Il explique qu'il s'est créé un avatar humanoïde pour voyager à travers la galaxie et interagir avec d'autres espèces. Quill apprend rapidement qu'il a accès à des pouvoirs de Célestes sur la planète. Pendant ce temps, Drax devient ami avec Mantis, qui souhaite lui révéler un secret sur Ego.

À bord de l'Eclector, Taserface emprisonne Rocket et Udonta et fait de Groot une mascotte pour les pirates. Durant leur emprisonnement, Rocket et Yondu se découvrent beaucoup de similitudes. Udonta lui explique qu'il a peu de respects pour Ego, qui avait embauché son équipage pour prendre Quill après la mort de sa mère, révélant qu'il avait décidé de garder Quill pour le protéger au lieu de le remettre à Ego. Les deux prisonniers font appel à Groot pour voler une nouvelle crête pour la Flèche Yaka d'Udonta. Finalement, Kraglin Obfonteri, un Ravageur encore loyal à Udonta parvient à la lui amener et ils parviennent à s'échapper. Udonta tue tout ses anciens compagnons et engage une manœuvre spatiale risquée pour atteindre la planète d'Ego à temps avec Rocket. Avant de tmourir, Taserface parvient à avertir les Souverains de l'évasion d'Udonta.

Nebula, qui a quittée les Ravageurs, arrive sur la Planète d'Ego et attaque violemment Gamora en guise de vengeance. Gamora parvient à survivre et les deux sœurs finissent par se pardonner. En explorant les cavernes de la planète, elles comprennent les intentions d'Ego. Celui-ci révèle à Quill son plan : il a voyagé dans l'univers et planté des milliards de graînes sur des mondes qu'il pourra terraformer en une nouvelle extension de lui-même, mais il a besoin d'un second pouvoir Céleste pour activer les graînes. Chaque enfants qu'il a créé ne possédant pas les gènes Célestes, ils furent tués jusqu'à la naissance de Quill. Ego hynoptise son fils pour se servir de ses pouvoirs, débutant ainsi son Expansion. Quand Quill apprend qu'Ego a tué sa mort, il sort de l'hynopse et l'attaque. Il parvient ensuite à s'échapper avec l'aide des Gardiens réunis.

Les Gardiens, accompagnés par Udonta, Nebula et Mantis, creusent un chemin jusqu'au coeur de la planète pour tenter de la détruire, mais ils sont attaqués par la flotte des Souverains. Groot parvient à implanter une bombe faite de Batteries Anulax sur le cerveau d'Ego. Tant bien que mal, la plupart des Gardiens parviennent à revenir à la surface de la planète, tandis que Quill continue à affronter son père avec ses pouvoirs Célestes. Quill est secouru à temps avant l'explosion par Udonta, qui se sacrifie pour sauver celui qu'il voit comme son fils adoptif. Pendant ce temps, Ego meurt et la planète se détruit. Les Gardiens offrent à Yondu des funérailles traditionnelles de Ravageurs, tandis que des dizaines de vaisseaux Ravageurs arrivent en hommage, dont celui d'Ogord.

Plus tard, Kraglin s'entraîne avec la flèche de Yondu, blessant Drax au passage. Le leader des Ravageurs, Stakar Ogord, est touché par la mort d'Udonta et rassemble son ancienne équipe, composée de Charlie-27, Aleta Ogord, Mainframe, Martinex et Krugarr. Ayesha se tient aux côtés d'une machine de naissance avec un homme nommé Adam à l'intérieur, destiné à détruire les Gardiens. Groot continue de grandir et atteint l'adolescence. Enfin, un homme discute de ses multiples expériences sur Terre avec un groupe de Gardiens.

Peter Quill / Star-Lord incarné par Chris Pratt et Wyatt Oleff (jeune)

Gamora incarnée par Zoe Saldana

Drax le Destructeur incarné par Dave Bautista

Groot doublé par Vin Diesel

Rocket Raccoon doublé par Bradley Cooper / Sean Gunn (motion-capture)

Mantis incarnée par Pom Klementieff

Yondu Udonta incarné par Michael Rooker

Nebula incarnée par Karen Gillan

Kraglin Obfonteri incarné par Sean Gunn

Ego incarné par Kurt Rusell et David Hasselhoff (forme alternative)

Ayesha incarnée par Elizabeth Debicki

Taserface incarné par Chris Sullivan

Gef incarné par Steve Agee

Tullk incarné par Tommy Flanagan

Retch incarné par Evan Jones

Halfnut incarné par Jimmy Urine

Brahl incarné par Stephen Blackehart

Oblo incarné par Joe Fria

Narblik incarné par Terence Rosemore

Scrote incarné par Mike Escamilla

Huhtar incarné par Blondy Baruti

Stakar Ogord incarné par Sylvester Stallone

Charlie-27 incarné par Ving Rhames

Aleta Ogord incarnée par Michelle Yeoh

Krugarr

Martinex incarné par Michael Rosenbaum

Mainframe doublée par Miley Cyrus

Meredith Quill incarnée par Laura Haddock

Grand-père de Peter Quill incarné par Gregg Henry

Informateur des Gardiens incarné par Stan Lee

Howard le Canard doublé par Seth Green

Zylak incarné par Alex Klein

Amiral Souverain incarné par Ben Browder

Femme de chambre Souveraine incarnée par Hannah Gottesman

Lieux

• Terre
  • Saint Charles, Missouri, États-Unis
  • Allemagne (mentionnée)
• Souverain
  • Salle du trône des Souverains
  • Chambre de naissance
• Champ d'astéroïdes quantique
• Berhert
• Contraxia
  • ?Iron Lotus
• Planète d'Ego
• Ria
• Xandar
• Aakon
• Hala
• Arago-7
• Easik
• Drez-Lar (écran)
• Terma (écran)
• A'askavariia (mentionnée)

Événements

• Bataille du Souverain
• Évasion face à la flotte Souveraine
• Attaque sur Berhert
• Évasion de l'Eclector
• Expansion d'Ego
  • Bataille de la Planète d'Ego
• Enlèvement de Peter Quill (mentionné)
• Bataille de Xandar (mentionnée)

?Objets

• Casque de Star-Lord
• Quad Blasters
• Implants traducteurs
• Déicide
• Couteaux de Drax
• Contrôleur de la Flèche Yaka
• Yaka
  • Flèche Yaka
• Batteries Anulax
• Traqueur interdimensionnel
• Aéro-jets
• Combinaison spatiale holographique
• Soudeur à nanobots
• Omnicrafts
• Bulbes d'Achilée
• Sony TPS-L2 Walkman Headset
• Poupée troll
• Zune
• Modules de naissance
• Pierres d'Infinités
  • Pierre du Pouvoir (mentionnée)
• Bombe atomique (mentionnée)

Véhicules

• Milan
• Eclector
• Quadrant
• Star Blasters
• Vaisseau d'Ego
• Vaisseau de guerre de Stakar Ogord
• 1979 Ford Mustang Cobra

Espèces

• Aakons
• Abilisk
• Achernonians
• Arachnides de Berhert
• Centauriens
• Célestes
• Chiens
• Easik
• Flora colossus
• Demi-mondiens
• Gardiens
• Humains
• Krees
• Kronans
• Kryloriens
• Lems
• Luphomoïdes
• Orloni
• Sneepers
• Souverains
• Vyloos
• Xandariens
• Xeroniens
• Zehoberei
• Renards (mentionnés)
• Singes (mentionnés)
• Rats (mentionnés)
• Ratons laveurs (mentionnés)

Organisations

• Gardiens de la Galaxie
• Ravageurs
  • Clan Ravageur de Yondu
  • Clan Ravageur de Stakar
  • Clan Ravageur de Charlie-27
  • Clan Ravageur d'Aleta
  • Clan Ravageur de Krugarr
  • Clan Ravageur de Mainframe
• Prêtresses des Souverains
• Équipe de Stakar Ogord
• Prêtres Krees
• Cohortes de Nova
• Dairy Queen
• Tivan Group (mentionné)
• Empire Kree (mentionné)
• FedEx (mentionné)

Mention

• Thanos
• Ovette
• Kamaria
• Parents de Drax
• Parents de Yondu Udonta
• Amantes d'Ego
• Enfants d'Ego
• Adam Warlock
• Wal Rus (peinture)
• Ronan l'Accusateur (sculpture, scène coupée)
• Filmographie de Simon Williams (scène coupée)
  • ?Tony Stark
  • Arkon
  • Haxan 2
  • Oh, Rebecca
  • Toxic Janitor 2
  • Dead Before Arrival
• K 2000
  • KITT
• Starcrash (indirectement)
• Cheers
  • Sam Malone
  • Diane Chambers
• Schtroumpfette
• Mary Poppins
• Pac-Man
• Skeletor
• Heather Locklear