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

1988年，母亲去世后，年轻的彼得·奎尔在地球上被一群由勇杜·乌东塔(YonduUdonta)领导的外星盗贼和走私者绑架。2014年，在被遗弃的莫拉格星球上，奎尔偷走了一颗神秘的球体，但却遭到科拉斯领导的狂热克里叛徒指控者罗南军队的攻击。虽然奎尔带着宝珠逃脱，但勇度发现了他的盗窃行为，并悬赏捉拿他，而罗南则派刺客卡魔拉追捕宝珠。

当奎尔试图在新星帝国首都山达尔出售宝珠时，卡魔拉伏击了他并偷走了它。随后发生了一场战斗，吸引了一对赏金猎人：经过基因和控制论改造的浣熊火箭和树状人形格鲁特。新星军团军官抓获了四人，并将他们关押在基恩监狱中。那里的囚犯毁灭者德拉克斯试图杀死卡魔拉，因为她与罗南有联系，罗南杀死了他的妻子和女儿。奎尔说服德拉克斯卡魔拉可以把罗南带到他身边，尽管卡魔拉透露她已经背叛了罗南，不愿意让他使用球体的力量。得知卡魔拉打算将宝珠卖给收藏家塔内里尔·蒂万、奎尔、火箭、格鲁特和德拉克斯与她一起乘坐奎尔的船米兰号逃离了凯林。

罗南会见卡魔拉的养父灭霸，讨论她的背叛问题。奎尔一行人逃到了无知之地，这是一个偏远的、无法无天的太空前哨站，建在一个巨大的天神头颅中。醉酒的德拉克斯召唤了罗南，而其他人则遇到了蒂万。蒂万打开球体，露出能量石，这是一种具有不可估量力量的物品，可以摧毁除了最强大的持有者之外的所有人。蒂万的奴隶卡琳娜抓住了宝石，引发了一场爆炸，吞没了蒂万的收藏品。罗南到达并轻松击败了德拉克斯，而其他人乘船逃离，被罗南的追随者和卡魔拉的养妹星云追赶。星云摧毁了卡魔拉的飞船，让她漂浮在太空中，罗南的战斗机捕获了球体。

奎尔在跟随卡魔拉进入太空之前联系了勇度，并给了她头盔以求生存；勇度到达并取回了两人。火箭、德拉克斯和格鲁特威胁要攻击勇都的船来营救他们，但奎尔通过谈判达成了休战协议，并承诺将球体交给勇都。奎尔的团队一致认为，面对罗南意味着必死无疑，但他们不能让他使用无限宝石摧毁银河系。在罗南的旗舰“黑紫苑号”上，罗南将宝石嵌入他的战锤中，将其力量据为己有。他联系灭霸，威胁要在摧毁山达尔后杀死他。星云憎恨她的养父，与罗南结盟。

掠夺者和奎尔的队伍与新星军团会合，在山达尔对抗暗紫菀号，奎尔的队伍与米兰号一起突破了战舰。罗南使用他的强化战锤摧毁了新星军团舰队。德拉克斯杀死了科拉斯，卡魔拉击败了逃脱的星云，但一行人发现自己被罗南的力量击败，直到火箭击毁了一艘掠夺者飞船穿过暗紫苑。受损的黑紫苑迫降在山达尔，格鲁特牺牲自己来保护这群人。罗南从沉船中出现并准备摧毁山达尔，但奎尔分散了他的注意力，让德拉克斯和火箭摧毁了罗南的战锤。奎尔抓住了被释放的石头，并与卡魔拉、德拉克斯和火箭分担了它的负担，用它蒸发了罗南。

随后，奎尔诱骗勇度拿走了一个据称装有宝石的容器，并将真正的容器交给了新星军团。当掠夺者离开山达尔时，勇度表示，结果证明他们没有按照合同将奎尔交给他的父亲。奎尔的团队，现在被称为银河护卫队，他们的犯罪记录被删除，奎尔了解到他只是半人类，他的父亲是一个古老的未知物种的一部分。奎尔终于打开了他从母亲那里收到的最后一份礼物，一盘磁带，里面装满了她最喜欢的歌曲。守护者们带着一棵从格鲁特身上切下来的盆栽树苗离开了重建的米兰，这棵树苗长成了婴儿版的格鲁特。

在片尾彩蛋场景中，蒂万坐在他被毁坏的档案中，里面放着他的两个活生生的展品：一名犬科宇航员和一只拟人化的鸭子。[A]