在围歼斯克鲁人的战役中，克里人星际战队成员弗斯（布丽·拉尔森 Brie Larson 饰）不幸成为对方的俘虏。斯克鲁人测验探求弗斯的回忆，终究发现连弗斯自己都不知道的一段往事，从而也得知名为温迪?劳森博士的女子掌握着他们急于得到的时空引擎。趁对方不备，具有强壮超能力的弗斯脱节捆绑，逃到了代号为C-53的地球，而这儿也正是她那段丢失的回忆的发生地。未过多久，神盾局捕快弗瑞奸细（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）找上门来，而紧随其后的斯克鲁人更是引发了地球人前所未见的大骚乱。 在这一过程中，弗瑞奸细意识到事态的严重性，而且协助弗斯认清原本的自己。顽强的弗斯，总算找到了真实需求维护的东西……。
