Lilith (Cate Blanchett), uma infame caçadora de recompensas com um passado misterioso, retorna relutantemente para sua casa, Pandora, o planeta mais caótico da galáxia. A sua missão é encontrar a filha desaparecida de Atlas (Edgar Ramírez), o sacana mais poderoso do universo.

Para isso, Lilith forma uma aliança inesperada com uma equipa desorganizada de desajustados – Roland (Kevin Hart), um mercenário experiente numa missão; Tiny Tina (Ariana Greenblatt), uma feroz demolicionista pré-adolescente; Krieg (Florian Munteanu), o protetor musculoso de Tina; Tannis (Jamie Lee Curtis), a cientista excêntrica que já viu de tudo; e Claptrap (voz de Jack Black), um robô persistentemente e esperto.

Juntos, esses heróis improváveis devem combater uma espécie alienígena e bandidos perigosos para descobrir um dos segredos mais explosivos de Pandora. O destino do universo pode estar nas mãos deles – mas eles lutarão por algo mais: um pelo outro.