Im 28. Jahrhundert sind Valerian (Dane DeHaan) und Laureline (Cara Delevingne) ein Team von Spezialagenten, das damit beauftragt ist, die Ordnung in den menschlichen Territorien aufrechtzuerhalten. Unter dem Auftrag des Verteidigungsministers begeben sich die beiden auf eine Mission in die erstaunliche Stadt Alpha – eine ständig wachsende Metropole, in der über Jahrhunderte hinweg Spezies aus dem gesamten Universum zusammengekommen sind, um Wissen, Intelligenz und Kulturen miteinander zu teilen. Im Zentrum von Alpha gibt es ein Geheimnis, eine dunkle Macht, die das friedliche Dasein der Stadt der tausend Planeten bedroht. Valerian und Laureline müssen sich beeilen, um die plündernde Bedrohung zu identifizieren und nicht nur Alpha, sondern auch die Zukunft des Universums zu schützen.