Peter Quill est un aventurier traqué par tous les chasseurs de primes pour avoir volé un mystérieux globe convoité par le puissant Ronan dont les agissements menacent l'univers tout entier. Lorsqu'il découvre le véritable pouvoir de ce globe et la menace qui pèse sur la galaxie, il conclut une alliance fragile avec quatre aliens disparates : Rocket, un raton laveur fin tireur, Groot, un humanoïde semblable à un arbre, l'énigmatique et mortelle Gamora, et Drax le Destructeur, qui ne rêve que de vengeance.

L'industriel Bartholomew Bogue règne en maître sur la petite ville de Rose Creek. Pour mettre fin au despotisme de l'homme d'affaires, les habitants, désespérés, engagent sept hors-la-loi, chasseurs de primes, joueurs et tueurs à gages.

Peter Quill, Rocket, Drax, Gamora et Bébé Groot terrassent un monstre qui menaçait le peuple des Souverains. En guise de récompense, la prêtresse Ayesha livre aux justiciers Nebula, la soeur maléfique de Gamora. Mais avant de partir, Rocket vole un lot de piles à la souveraine. Outrée, cette dernière lance sa flotte à la poursuite des Gardiens. A la suite d'un phénomène magnétique qui détruit toute l'armada, le vaisseau des fugitifs traverse un portail qui les mène auprès d'Ego, un être céleste et tout-puissant qui prétend être le père de Peter.

Dans l'Ouest américain, un jeune garçon, Rio est forcé de fuir à travers le sud-ouest américain pour sauver sa soeur des griffes de leur oncle. En chemin, ils rencontrent le shérif Pat Garrett, à la recherche du fameux hors-la-loi Billy the Kid. Rio devient alors fasciné par Billy à qui il rêve de ressembler.

Alors qu'elle s'apprêtait à s'installer à Knowhere, notre bande de marginaux préférée voit son destin bouleversé par les échos du sombre passé de Rocket. Décidé à sauver la vie de son coéquipier, Peter Quill, encore sous le choc de la perte de Gamora, rassemble à nouveau son escouade autour de lui pour une mission dangereuse. Une mission qui, si elle n'est pas menée à bien, pourrait bien conduire à la fin des Gardiens tels que nous les connaissons.