自らスター・ロードと名乗るトレジャーハンターのピーター・クイル。ピーターは無限の力を持つパワーストーンのオーブを入手するものの、その後逮捕され刑務所にぶち込まれてしまう。ピーターは天才メカニックのロケットら刑務所で出会った仲間と脱獄するも、オーブの力で宇宙を滅亡させようとする強大な悪と戦うこととなる。
たまたま出会ったノリで結成された銀河一の“落ちこぼれ”チーム<ガーディアンズ・オブ・ギャラクシー>。小遣い稼ぎに請けた仕事をきっかけに、“黄金の惑星”の艦隊から総攻撃を受けることに。 間一髪、彼らを救ったのは“ピーターの父親”と名乗る謎の男エゴと、触れただけで感情を読み取れるマンティスだった。ピーターの出生に隠された衝撃の真実とは? さらに銀河全体を脅かす恐るべき陰謀が交錯していき、彼らがなぜか銀河滅亡を阻止する最後の希望に。 その運命の鍵を握るのは、小さくてキュートな最終兵“木”グルートだった…。
宇宙において最凶・最悪の存在であるサノスが、自身の野望の実現に向けて立ち上がる。それは宇宙で生きている者の半分を葬り去り、“バランスの取れた宇宙”を実現するというもの。サノスはそのために、6つそろえればその野望を叶えることができる“インフィニティ・ストーン”を集め始める。サノスはまず、ソーとハルクが乗ったアスガルドの宇宙船を襲い、やがてドクター・ストレンジらがいる地球のニューヨークにも襲い掛かる。
破格のメガヒットによって映画史を塗り替え続ける「アベンジャーズ」シリーズが、この春ついに完結。最凶最悪の敵サノス"によって、人類の半分が消し去られ、最強チーム"アベンジャーズ"も崩壊してしまった。はたして失われた35億の人々と仲間を取り戻す方法はあるのか? 大逆転へのわずかな希望を信じて再び集結したアイアンマン、キャプテン・アメリカ、ソーたちに残されたのは、最強の絆だけ──。"今はここにいない"仲間のために、最後にして最大の逆襲が始まる!"
壮絶なバトルの末、宇宙に旅立ったソー(クリス・ヘムズワース)は、すっかり戦いから遠ざかっていた。ある日、神殺しをもくろむ強敵ゴア(クリスチャン・ベイル)が出現し、ソーと新たに王となったヴァルキリー(テッサ・トンプソン)が応戦するものの、ゴアの前に全く歯が立たなかった。そこへマイティ・ソーのコスチュームをまとったソーの元恋人ジェーン(ナタリー・ポートマン)が現れ、ソーとヴァルキリーに協力する。
サノスとの戦いで最愛の恋人を失ったショックから立ち直れないピーターが率いるガーディアンズに、銀河を完璧な世界に作り変えようとする最凶の敵が現れ、ロケットは命を失う危機に...。大切な仲間の命を救うカギは、ロケットの過去に隠されていた。全銀河の運命とチームの存続を懸けた、最強の落ちこぼれチームvs最凶の完璧主義者の感動のラスト・バトルが今、始まる──。