En 2026, tandis que les Gardiens de la Galaxie restaurent toujours l'avant-poste de Knowhere, ils endorment un Peter Quill ivre qui pleure toujours la disparition de Gamora. C'est alors qu'Adam Warlock débarque et attaque soudainement les Gardiens, qui subissent de graves blessures, mais parviennent tout de même à le repousser. Les Gardiens retrouvent alors Rocket Raccoon en arrêt cardiaque, tout proche de la mort, tandis que Warlock prend la fuite. Aux portes de la mort, Rocket voit des moments de son passé défiler devant ses yeux, rencontrant Lylla, Moustache et Sol du Pack 89 après avoir été soumis à des expériences pour la première fois.
L'équipe découvre qu'elle ne peut pas interagir avec les organes vitaux de Rocket, ce qui activerait son interrupteur d'urgence. Elle doit donc trouver un moyen de le neutraliser et de sauver Rocket en infiltrant le quartier général d'OrgoCorp, les créateurs de Rocket, avec l'aide des Ravageurs. Aux côtés de la Gamora du passé, nouvelle membre inattendue des Ravageurs, les Gardiens pénètrent dans l'Orgoscope. De son côté, Warlock retourne auprès du Maître de l'Évolution aux côtés d'Ayesha, mais sans Rocket. Le Maître de l'Évolution menace alors Ayesha, en lui ordonnant de lui ramener Rocket avant qu'il ne mette fin à la race des Souverains.
Rocket se rappelle une nouvelle fois de souvenirs lorsque le Maître de l'Évolution lui expliquant sa vision de la vie et du monde parfait. Dans le même temps, Quill, Gamora et Nebula infiltrent l'intérieur de l'Orgoscope pour retrouver les données nécessaires sur Rocket, tandis que Mantis et Drax contactent Groot pour préparer l'arrivée du Bowie et faciliter leur évasion. Alors que la mission semblait bien se passer et que les données étaient retrouvées, une alarme se déclenche et les Orgo-Sentinelles s'attaquent à l'équipe, blessant Drax. Ils parviennent toutefois à s'en sortir grâce à l'ingéniosité de Quill et s'échappent de l'Orgoscope.
Rocket revoit un souvenir de lui et de ses amis, choisissant leurs noms et proclamant sa promesse de voyager dans un vaisseau spatial à leurs côtés. De leur côté, les Gardiens découvrent toutes les expériences ayant été effectuée sur Rocket grâce aux données ramenées, mais découvrent qu'il leur manque toujours une clé d'accès. Ils découvrent néanmoins qu'un des enregistreurs du Maître de l'Évolution, Theel, possède cette clé enregistrée dans sa mémoire. Ils planifient alors de se rendre sur la Contre-Terre pour le retrouver, tandis qu'Ayesha confronte un Ravageur, vaporisé par Warlock lorsqu'ils voulaient qu'il leur révèle la localisation de Gamora. Le duo parvient ensuite à piéger Gamora et à la suivre, elle et les Gardiens.
À l'arrivée des Gardiens, Rocket se souvient de la colère du Maître de l'Évolution, alors qu'il venait de lui faire comprendre que sa théorie scientifique était la meilleure pour mettre au point les Humanimaux. Malgré l'émerveillement du Maître de l'Évolution, celui-ci révélait à Rocket qu'il n'était pas destiné pour vivre sur la Contre-Terre avec ses amis. Lylla, Moustache et Sol furent ainsi abattus lorsque Rocket essaya de les sauver, avant de prendre ensuite la fuite. Avec l'arrivée d'Ayesha, les Gardiens demandent l'aide d'une habitante pour trouver de Theel, l'enregistreur en possession de la clé d'accès, et sont dirigés vers le vaisseau qui les attend. Star-Lord et Groot rencontrent alors le Maître de l'Évolution et l'enregistreur, tandis que War Pig est envoyée pour capturer Rocket. La créature combat Gamora à bord du Bowie, qui parvient à sauver Rocket. Dans le même temps, les laboratoires Arête se mettent à décoller tandis que le Maître de l'Évolution enclenche l'autodestruction de la Contre-Terre, qui tue Ayesha. Les événements forcent Star-Lord à sauter du vaisseau avec Groot, agrippant Theel, alors que Nebula, Drax et Mantis tentent de les sauver.
Toujours dans son coma, Rocket revoit ses amis et est invité à les rejoindre, aux portes de la mort, mais est finalement réanimé par Quill. De leur côté, Nebula, Drax et Mantis découvrent l'existence des enfants des étoiles, captifs dans les soutes du vaisseau. Lorsqu'ils sont informés du sauvetage de Rocket, ils se retrouvent être capturés par le Maître de l'Évolution, qui ordonne à ses sous-fifres de lui amener Rocket. Le vaisseau du Maître de l'Évolution est alors infiltré par les Gardiens et essuie les lourds tirs d'artillerie du canon de la station de Knowhere. Une fois les Hell Spawn libérés contre les Gardiens et Knowhere, la cage de Drax, Mantis et Nebula s'ouvre sur trois Abilisks que Mantis parvient à contrôler avec ses pouvoirs. Pendant ce temps, Warlock s'attaque à Star-Lord et Gamora, et cette dernière utilise son animal de compagnie Blurp pour le distraire. Ils s'échappent du vaisseau avec Blurp, atterrissant dans un hangar des laboratoires Arête, en passe d'être totalement détruit par la bataille contre Knowhere.
En entrant dans le laboratoire, les Gardiens réunifiés repoussent les toutes les troupes du Maître de l'Évolution. Ils libèrent également tous les prisonniers à bord du vaisseau et les conduisent en sécurité, sur Knowhere. De son côté, revisitant son ancienne cage de captivité, Rocket découvre qu'il est en fait un raton laveur et sauve une multitude d'entre eux. Rocket est bientôt rattrapé par le Maître de l'Évolution, qu'il combat aux côtés des membres de son équipe. Alors qu'il pouvait irrévocablement mettre fin à la menace représentée par le Maître de l'Évolution en le tuant, Rocket décide de l'épargner en raison de son statut héroïque de Gardien de la Galaxie. Le Maître de l'Évolution est ensuite sauvé de l'explosion de son vaisseau, comme tous les animaux captifs, et est emprisonné sur Knowhere. Toutefois, Quill perd inopinément son Zune durant la bataille et prend tous les risques pour le retrouver et revenir à temps. Il se retrouve dérive lentement dans l'espace, mais est sauvé à temps par Adam Warlock.
Plus tard, les Gardiens de la Galaxie se réunissent pour acter leur séparation. Quill souhaite passer plus de temps sur Terre. Mantis cherche à obtenir son indépendance. Drax s'occupe d'élever les nombreux enfants des étoiles ramenés sur Knowhere. Nebula dirige désormais la station Knowhere et assure sa sécurité. Enfin, Gamora retourne auprès des Ravageurs. Tous décident ainsi de prendre leur propre chemin et placent, à l'unanimité, Rocket comme chef de l'équipe. Quelque temps plus tard, les nouveaux Gardiens de la Galaxie, composés de Groot, Kraglin Obfonteri et Cosmo, ainsi que rejoints par Adam Warlock, Blurp et l'enfant des étoiles Phyla, s'embarquent pour une mission sur la planète Krylor. En parallèle, sur Terre, Peter Quill retrouve son grand-père, Jason Quill, qu'il n'a pas revu depuis son kidnapping durant son enfance. Il prend son petit-déjeuner pendant que son grand-père lit un journal sur l'enlèvement de Kevin Bacon.