Thiên hà đang ở trong tình trạng rối loạn khi các tập đoàn tội phạm cạnh tranh nhau cho những nguồn tài nguyên quý giá như siêu nhiên liệu coaxium. Tại hành tinh đóng tàu Corellia, những đứa trẻ mồ côi được đào tạo việc ăn trộm đồ để sinh tồn. Han trẻ tuổi và người yêu của anh, Qi'ra muốn thoát khỏi nanh vuốt của một băng nhóm tội phạm địa phương. Họ hối lộ một sĩ quan Đế chế với coaxium bị đánh cắp để đổi lấy một chuyến tàu rời khỏi Corellia, nhưng Qi'ra bị bắt bởi những kẻ săn đuổi họ trước khi cô có thể lên tàu. Han hứa sẽ trở lại vì cô và gia nhập Hải quân Đế Chế với tư cách là một phi công, nhận tên họ là "Solo".

Ba năm sau, Han bị trục xuất khỏi Học viện Không quân Đế chế do tính bất đồng của anh. Trong khi phục vụ Đế chế với tư cách là lính bộ binh trong một trận chiến trên hành tinh Mimban, anh gặp một băng nhóm tội phạm giả làm lính Đế Chế do Tobias Beckett lãnh đạo. Han cố gắng thuyết phục họ để đưa anh ta đi với họ, nhưng Beckett bắt và bỏ rơi Han, bị ném vào một cái hố giữ quái thú – một người Wookiee tên là Chewbacca. Nhờ nói được ngôn ngữ của Chewbacca, Han thuyết phục Chewbacca hợp tác cùng nhau để thoát khỏi cái lồng. Do thiếu phi hành đoàn, Beckett giải cứu họ và thêm họ vào âm mưu của băng đảng để ăn cắp một lô hàng coaxium trên hành tinh Vandor. Kế hoạch trở nên tồi tệ khi nhóm Cloud Riders xuất hiện với lãnh đạo Enfys Nest của họ, dẫn đến cái chết của hai thành viên phi hành đoàn và sự hủy diệt của lô hàng coaxium.

Beckett tiết lộ rằng ông đã được lệnh phải ăn cắp lô hàng cho Dryden Vos, một trùm tội phạm cấp cao trong tập đoàn Bình minh Đỏ. Han và Chewbacca tình nguyện giúp anh ta ăn cắp một lô hàng khác. Họ đến du thuyền của Vos nơi Han gặp lại Qi'ra, người đã gia nhập Bình minh Đỏ. Han đưa ra một kế hoạch mạo hiểm để lấy cắp coaxium chưa tinh chế từ mỏ khai thác trên Kessel; Vos khẳng định rằng Qi'ra, trung úy hàng đầu của hắn, sẽ đi cùng họ. Qi'ra dẫn dắt nhóm tới Lando Calrissian, một kẻ buôn lậu và phi công giỏi, người mà cô hy vọng sẽ cho họ mượn tàu để hoàn thành phi vụ. Han thách thức Lando với trò chơi sabacc, cá cược con tàu của Lando. Lando gian lận để giành chiến thắng, nhưng được thuyết phục để tham gia nhiệm vụ để đổi lấy một phần lợi nhuận. Cả nhóm lên tàu của anh ta, chiếc Millennium Falcon, và tiến tới Kessel. Sau khi đến được hành tinh và thâm nhập vào mỏ, phi công droid của Lando, L3-37, xúi giục một cuộc nổi dậy của nô lệ. Họ nhân lúc hỗn loạn để ăn cắp một lô hàng coaxium, nhưng L3 bị hư hại nặng và Lando bị thương trong khi trốn thoát. Han lái con tàu đi qua Tuyến Kessel, đi một con đường nguy hiểm thông qua một tinh vân chưa thám hiểm để tránh một con tàu của Đế chế. Mặc dù chiếc Falcon nhận thiệt hại nặng nề trong cuộc hành trình, Han vẫn điều hướng chạy và đưa con tàu nguyên vẹn đến Savareen để xử lý nhiên liệu.

Đối mặt với Enfys, người đã theo dõi họ từ Vandor, Lando rời khỏi hành tinh bằng chiếc Falcon. Sau một cuộc đối đầu, Enfys tiết lộ rằng cô và phi hành đoàn của cô không phải là những tên cướp, mà là các phiến quân đang cố gắng ngăn chặn các tập đoàn tội phạm và Đế chế giành quyền lực. Thông cảm với lí do của họ, Han cố gắng lừa Vos. Vos, người đã được cảnh báo về sự phản bội của họ bởi Beckett, gửi tất cả binh sĩ của mình đi để giết Enfys và nhóm Cloud Riders. Tuy nhiên, Han đã đoán trước sự lừa dối của Beckett; Cloud Riders giết tất cả các vệ sĩ của Vos, khiến hắn ta không còn binh sĩ. Beckett bắt Chewbacca làm con tin và trốn thoát với lô coaxium, phản bội Vos. Qi'ra giết Vos và thúc giục Han cứu Chewbacca khỏi Beckett và nói rằng cô sẽ sớm gặp lại anh.

Một mình trên chiếc du thuyền của Vos, Qi'ra liên lạc với Maul, cấp trên của Vos; cô thông báo cho hắn về thất bại của nhiệm vụ và thay thế vị trí của Vos. Han bắt kịp và giết Beckett. Han và Chewbacca cung cấp coaxium cho Enfys, người ngỏ lời với Han cơ hội tham gia cuộc nổi dậy chống lại Đế chế nhưng Han từ chối; anh được tặng một bình nhiên liệu duy nhất, đủ để mua con tàu của mình.

Han và Chewbacca bắt gặp lại Lando, thách thức anh ta với ván sabacc thứ hai để cược chiếc Falcon. Han thắng sau khi ăn trộm thẻ bài gian lận của Lando. Han và Chewbacca dùng con tàu để đi đến Tatooine, nơi một tên trùm tội phạm đang tập hợp một phi hành đoàn cho một phi vụ cướp lớn.