影片承接前作，银河护卫队成员们已经在不毛之地上安顿了下来。然而，由于火箭浣熊（布莱德利·库珀 Bradley Cooper 配音）的动荡往事的侵扰，他们的生活很快被打破。“星爵”彼得·奎尔（克里斯·帕拉特 Chris Pratt 饰）依然迷失在失去卡魔拉（佐伊·索尔达娜 Zoe Saldana 饰）的痛苦中，但是他必须团结起他的团队，前往执行一项危险的任务，只为营救火箭浣熊。如果这项任务失败，那么为人熟知的银河护卫队有可能就此走向终结。
未来世界，秘密系统“白金数据”得到开发，日本全国人民的DNA数据被存储其中，进而借此构建了一个检举率100%、冤案率0%的理想社会。可即便如此尖端的系统，也被代号为“NF13”的连环杀人案所难住，凶手犯案累累，且至今下落不明，甚至连“白金数据”的开发者蓼科兄妹也惨遭杀害。此后不久，特殊解析研究所的天才科学家神乐龙平（二宫和也 饰）对蓼科早树（水原希子 饰）尸体上提取的嫌疑人基因进行解析，竟发现真凶的矛头指向自己。凭借同事白鸟理沙（杏 饰）的帮助，神乐连忙逃脱，而以刑警浅间玲司（丰川悦司 饰）为代表的搜查一课早已在这座城市内部下天罗地网。在此过程中，神乐自身的秘密逐渐付出水面，真相更是出乎所有人意料…… 本片根据著名推理小说作家东野圭吾的同名原作改编。
天体物理学家库尔特·西格尔和格温·阿姆斯特朗，以及飞行军官玛拉·普里查德发现了一块奇特的陨石，经过研究和测算发现竟是小行星的碎片。数据分析显示，直径约两英尺宽的小行星法厄同将隐藏于正在发生的流星雨风暴中，于两个小时后撞击地球。格温等人意识到必须在阻止流星雨风暴的同时，阻止小行星的撞击。与此同时，为了阻止已经监测到的流星雨风暴，全球各个国家正在联合起来启动5级响应——发射全部核弹，在地球大气层外阻止流星风暴撞击地球。但根据格温等人的分析，如果此时发射全部核弹阻止流星风暴，必将失去阻止小行星与地球碰撞的最有利措施，届时人类将面临灭顶之灾，必须说服最高指挥官，将一半核弹用于阻止流行风暴，另一半阻止小行星。但当众人经过艰难争取终于说服指挥官改变5级响应的部署，却已经失去了大部分的核弹。时间所剩无几。格温等人只能尝试利用尚在研究中的布雷博格效应，奋力一搏……
A brother and sister are hibernating. Only the sister wakes up. Human hibernation blurs the boundary between people and animals. A thought experiment equal parts sci-fi and meditation shot in searing images.
