Năm 1988, sau khi mẹ cậu bé Peter Quill qua đời vì bệnh ung thư, Quill bị một nhóm giang hồ vũ trụ Ravagers bắt cóc. Yondu Udonta - chỉ huy của nhóm, huấn luyện Quill thành đạo chích chuyên nghiệp, với tên gọi "Star-Lord".

26 năm sau, trên hành tinh hoang Morag, Quill đánh cắp một quả cầu, sau đó Korath, một cấp dưới của Ronan Kẻ buộc tội (một người Kree cuồng tín cũng đang tìm quả cầu đó theo thỏa thuận với gã Titan điên Thanos để hủy diệt thủ phủ của đế quốc Nova là Xandar), chặn anh ta. Mặc dù Quill trốn thoát cùng với quả cầu bằng tàu Milano, nhưng bị Yondu phát hiện và treo thưởng để truy bắt anh. Trên hành tinh Xandar, gã đánh thuê Rocket (là gấu mèo biến đổi gen) và bạn là một người cây Groot tìm cách bắt giữ Quill để nhận tiền thưởng từ Yondu. Khi Quill không bán được quả cầu, Gamora, con gái nuôi của Thanos được cử đến giúp Ronan, xuất hiện và cố đánh cướp nó khỏi tay Quill, còn Rocket cố bắt Quill nộp lấy tiền thưởng. Trận chiến ba phe kết thúc bằng việc quân đoàn Nova xuất hiện và bắt giữ cả bốn người, bỏ tù họ trong Kyln.

Tại nhà tù Kyln, một tù nhân to khỏe tên là Drax, nhận ra mặt Gamora và biết cô làm việc cho Ronan, kẻ đã giết gia đình Drax. Quill thuyết phục Drax giữ mạng Gamora để nhử Ronan đến. Gamora tiết lộ rằng cô đã phản bội Ronan, không muốn để cho hắn sử dụng sức mạnh của quả cầu để tiêu diệt các hành tinh, bắt đầu từ Xandar. Vì vậy, Gamora, Quill, Rocket, Groot và Drax hợp tác vượt ngục thoát khỏi Kyln. Cả nhóm bị Nova truy nã, phải lên tàu Milano chạy trốn đến Knowhere, tiền đồn tội phạm hẻo lánh trong không gian được xây dựng trong cái đầu khổng lồ đã đứt lìa của một Celestial. Họ tìm đến ông trùm xứ Knowhere (Nhà sưu tầm Taleneer Tivan) để bán quả cầu lấy tiền. Tuy nhiên, trong lúc say xỉn, Drax gọi Ronan đến trả thù, khiến Ronan đánh hơi mò đến và lùng sục đi cướp quả cầu.

Tivan mở quả cầu, để lộ một viên đá vô cực - viên đá Sức mạnh, một viên đá có sức mạnh không đo đếm được có thể phá hủy tất cả, nhưng chỉ các sinh vật mạnh nhất, quyền lực nhất mới sử dụng được nó. Khi Tivan đang trả tiền thì cô người hầu tên Carina định sử dụng viên đá để giết ông chủ tàn bạo, nhưng viên đá bộc phát sức mạnh giết chết chính cô và phá tan nhà cửa. Ronan ập đến và dễ dàng đánh gục Drax, trong khi những người khác chạy trốn bằng các con tàu, bị truy đuổi bởi người của Ronan và em gái Gamora là Nebula. Nebula phá hủy tàu của Gamora, để lại cô trôi nổi trong không gian và sau đó lực lượng của Ronan lấy được quả cầu. Ronan lúc bấy giờ đã trở mặt với Thanos vì nghĩ rằng mình đã mạnh hơn gã Titan điên. Quill liên lạc với Yondu trước khi Gamora chết trong không gian, đưa cho cô chiếc mặt nạ của mình để sống sót. Yondu đến và bắt họ. Về phần Drax sau khi được Groot vớt lên, tỉnh lại, tập hợp với Rocket. Họ đe dọa tấn công tàu Yondu để giải cứu Quill. Bất đắc dĩ, Quill đành hợp tác với Ravagers (vì Yondu cũng muốn cướp viên ngọc đem bán) và cầu cứu Quân đoàn Nova mới có thể ngăn chặn được Ronan.

Gần trung tâm Xandar, nhóm Ravagers, Quân đoàn Nova và nhóm của Quill tấn công tàu Dark Aster của Ronan. Ronan sử dụng cây búa của mình (gắn đá Sức mạnh), dễ dàng tiêu diệt phần lớn hạm đội của Quân đoàn Nova. Bên trong tàu Dark Aster, Nebula chạy thoát sau khi bị Gamora đánh bại. Cả nhóm tập kích Ronan, đánh hư hỏng tàu Dark Aster. Groot hy sinh để bao bọc bảo vệ cả nhóm. Ronan đứng lên từ xác tàu và chuẩn bị tiêu diệt Xandar, nhưng Quill làm cho hắn sao lãng, Drax và Rocket bắn phá búa mà Ronan cầm. Quill cầm viên đá, cùng với Gamora, Drax và Rocket chịu đựng sức mạnh khủng khiếp từ viên đá, sử dụng nó để tiêu diệt Ronan.

Cuối phim, Quill đã lén đưa Yondu quả cầu chứa một món đồ chơi, và giao viên đá cho Quân đoàn Nova cất giữ. Quill được biết rằng anh chỉ là một nửa người Trái Đất, còn cha anh thuộc một loài cổ xưa, không rõ lai lịch. Quill đã mở ra món quà cuối cùng anh nhận được từ mẹ của mình: băng cát-xét phần 2 với những bài hát yêu thích của bà. Nhóm Quill giờ đã được xóa án tích, được gọi là "Vệ Binh Dải Ngân Hà". Họ rời đi trên chiếc Milano mới với nhánh cây còn sống của Groot, về sau lớn lên thành một phiên bản sơ sinh gọi là Baby Groot.

Trong đoạn post-credits, Tivan ngồi trong kho lưu trữ bị phá hủy của mình với hai vật triển lãm còn sống sót: một con chó du hành vũ trụ từ Liên Xô và vịt Howard. Một số sinh vật quái dị trong bộ sưu tập của Tivan đã sổng chuồng.