Im 28. Jahrhundert sorgen der Spezialagent Valerian und seine neue Partnerin Laureline für Recht und Ordnung in der gesamten Galaxis. Ihr neuester Auftrag, den sie von ihrem raubeinigen Kommandanten bekommen, führt die beiden ungleichen Gesetzeshüter in die gigantische Metropole Alpha, in der unzählige unterschiedliche Spezies aus verschiedensten Teilen des Universums zusammenleben. Mit der Zeit haben sich die Bewohner der Stadt so weit einander angenähert, dass sie all ihr Wissen vereint haben und dies zum Vorteil für alle nutzen. Allerdings kann sich längst nicht jeder mit den herrschenden Verhältnissen anfreunden. Einige schmieden insgeheim Pläne, die nicht nur Alpha, sondern die gesamte Galaxis ins Chaos stürzen könnten. Valerian und Laureline setzen daher alles daran, um das drohende Unheil abzuwenden.

Nachdem er bei einem biochemischen Experiment so stark verstrahlt wurde, dass er sich, wann immer er gereizt oder wütend wird, in das grüne Monstrum Hulk verwandelt, lebt der Wissenschaftler Bruce Banner ein zurückgezogenes Leben im brasilianischen Exil. Dorthin hat es ihn auf der Flucht vor dem Militärgeneral Ross verschlagen, der alles unternimmt, um den ehemaligen Freund seiner Tochter Betty für seine Zwecke zu missbrauchen. Während sich für Banner die Uhr rückwärts dreht, er nach einem Gegenmittel für die Mutation forscht und seine Wut unter Kontrolle zu bringen versucht, unterläuft ihm ein Missgeschick: General Ross gelingt es, Banner ausfindig zu machen. Auf der Flucht vor dem Militär und dem ehrgeizigen Soldaten Blonsky sucht er Zuflucht bei Betty, die ihm dabei hilft, die unfreiwilligen Superkräfte zu kontrollieren. Blonsky hat sich Banners einstige Formel zueigen gemacht und ist zur Kampfbestie Abomination mutiert.