Valerian (Dane DeHaan) und Laureline (Cara Delevingne) sind Spezialagenten der Regierung und mit der Aufrechterhaltung der Ordnung im gesamten Universum beauftragt. Während der verwegene Frauenheld Valerian es auf mehr als nur eine berufliche Beziehung mit seiner schönen Partnerin abgesehen hat, zeigt ihm die selbstbewusste Laureline jedoch die kalte Schulter. Auf Anordnung ihres Kommandanten (Clive Owen) begeben sich Valerian und Laureline auf eine Sondermission in die atemberaubende, intergalaktische Stadt Alpha: einer Mega-Metropole, die Tausende verschiedener Spezies aus den entlegensten Winkeln des Universums beheimatet. Die siebzehn Millionen Einwohner von Alpha haben sich über die Zeiten einander angenähert und ihre Talente, Technologien und Ressourcen zum Vorteil aller vereint. Doch nicht jeder auf Alpha verfolgt dieselben Ziele - tatsächlich sind im Verborgenen Kräfte am Werk, die alle Bewohner der Galaxie in große Gefahr stürzen könnten...