Trong năm 2014, Peter Quill, Gamora, Drax, Rocket và Baby Groot nổi tiếng là những "Người giám hộ của Thiên hà". Ayesha, lãnh đạo của chủng tộc Sovereign, có thuê các Vệ binh bảo vệ pin quý khỏi một con quái vật liên chiều để đổi lấy cô em gái bị cô lập Nabula của Gamora, người đã bị bắt khi tìm cách đánh cắp pin. Sau khi Rocket đánh cắp một số cho mình, Sovereign tấn công tàu của các Vệ binh với một hạm đội máy bay không người lái. Những chiếc máy bay không người lái này bị phá hủy bởi một con tàu bí ẩn, tàu của những người giám hộ rơi xuống đất trên một hành tinh gần đó. Con tàu lạ đáp xuống và có hai người bước ra, một trong số đó là cha của Quill, Ego và người còn lại là người hầu cận Mantis. Ego mời Quill, Gamora và Drax tới hành tinh của ông, trong khi Rocket và Groot ở lại để sửa chữa con tàu và bảo vệ Nabula.
Ayesha thuê Yondu Udonta và phi hành đoàn, những người đã bị lưu đày từ cộng đồng Ravager lớn hơn để buôn bán trẻ em, để bắt lại các Vệ binh. Họ bắt được Rocket, nhưng khi Yondu do dự bắt Quill, người mà anh ta nuôi dạy, trung úy Taserface của anh ta dẫn đầu một cuộc nổi dậy với sự trợ giúp của Nebula. Taserface tấn công Rocket và Yondu trên tàu của Yondu và giết những người trung thành với Yondu trong khi Nebula ra đi để theo dõi và giết Gamora, người mà cô đổ lỗi cho tất cả những tra tấn đã gây ra bởi cha cô, Thanos. Trong khi bị cầm tù, Rocket và Yondu liên kết. Họ phá hủy con tàu và thủy thủ đoàn khi họ trốn thoát, mặc dù không phải trước khi Taserface cảnh báo Sovereign.
Ego, một nhân vật giống như Celestial, đã điều khiển vật chất xung quanh ý thức của nó để hình thành nên hành tinh của mình, giải thích rằng ông ta đã tão nên một hình mẫu con người đi du hành vũ trụ và khám phá, cuối cùng rơi vào tình yêu với mẹ Merillith của Quill. Ego đã thuê Yondu để đưa Quill cho ông sau cái chết của Meredith, nhưng cậu bé đã không bao giờ được giao và Ego đã tìm kiếm con trai của mình kể từ đó. Ông dạy cho Quill vận dụng năng lượng của Thiên Đàng. Nebula đến hành tinh của Ego và cố gắng giết Gamora, nhưng cả hai đều đạt đến một liên minh không thoải mái khi họ khám phá những hang động chứa đầy xương. Ego tiết lộ cho Quill rằng trong những chuyến du hành của mình, ông đã gieo hạt giống trên hàng ngàn thế giới mà có thể tạo ra chúng thành những phần mở rộng mới của chính mình, nhưng chúng chỉ có thể được kích hoạt bởi sức mạnh kết hợp của hai Celestials. Để kết thúc, ông đã sinh sản với vô số phụ nữ trên hàng ngàn thế giới và thuê Yondu để thu thập các đứa bé, nhưng giết chết tất cả khi họ không thể truy cập vào điện Celestial. Dưới ảnh hưởng bởi sức mạnh của Ego, Quill vô tình giúp Ego kích hoạt cây con, bắt đầu kích hoạt hạt giống trên mọi hành tinh. Tuy nhiên, Quill chiến đấu trở lại khi Ego tiết lộ rằng ông gây ra cái chết của Meredith do sợ phân tâm bởi tình yêu thật sự mà ông dành cho bà.
Mantis, người hầu cận ngây thơ của Ego, tiến gần Drax và cảnh báo anh về kế hoạch của Ego. Gamora và Nebula cũng học được kế hoạch giống như Rocket, Yondu, Groot và Kraglin đến. Các Vệ binh được tái hợp tiếp cận bộ não Ego ở cốt lõi của hành tinh và chống lại các máy bay không người lái của Sovereign. Rocket làm một quả bom bằng cách sử dụng các pin bị đánh cắp, mà Groot đặt trên não của Ego. Quill chiến đấu với Ego với sức mạnh của Celestial mới để làm sao lãng ông ta, cho phép những Guardian khác và Mantis trốn thoát. Bom phát nổ đã giết chết Ego và làm tan rã hành tinh. Yondu hy sinh bản thân để cứu Quill, người nhận ra rằng lý do Yondu giữ anh ta lại là giải phóng anh ta khỏi số phận của con người khác của Ego, và Yondu mới là "bố" thực sự của Quill. Sau khi hòa giải với Gamora, Nebula vẫn chọn rời đi và cố gắng giết Thanos. Các Guardian tổ chức một tang lễ cho Yondu, có sự tham dự của hàng chục tàu Ravager, thừa nhận sự hy sinh của Yondu và chấp nhận anh ta như là một Ravager.
Trong một loạt các cảnh after-credits, Kraglin giữ lại mũi tên của Yondu và học cách điều khiển nó; nhà lãnh đạo Ravager Stakar Ogord đoàn tụ với các đồng đội cũ; Groot bắt đầu phát triển trở lại kích thước bình thường, thể hiện hành vi thiếu niên điển hình trong quá trình này; Ayesha tạo ra một sinh vật giả tạo mới với kế hoạch tiêu diệt các Guardian, đặt tên là Adam.
