故事設定在28世紀，人類發現了如何進行時空旅行。Valerian（戴恩·德哈恩 Dane DeHaan 飾）和Laureline（卡拉·迪瓦伊 Cara Delevingne 飾）是“時空服務”的特工，負責保護地球帝國的行星。他們像往常一樣執行著星際任務，但在執行一次任務時，他們偶然發現了一個秘密，而他們也被卷入其中，越陷越深……