「驚奇隊長」卡羅爾·丹弗斯（布麗·拉爾森 Brie Larson 飾）曾經魯莽的正義之舉，在宇宙中埋下巨大禍端。因本星球至高智慧被卡羅爾毀滅，導致整個星球生態系統崩潰，克里人達本滿心仇恨，在找到了擁有強大力量的遠古手環後，她開始實施從其他星球搶奪大氣、水和太陽的計劃。與此同時，卡羅爾和她的侄女——如今供職天劍局的光譜莫妮卡·蘭博（泰柔娜·派麗絲 Teyonah Parris 飾）以及自己的超級粉絲「驚奇少女」卡瑪拉·克汗（伊曼·韋拉尼 Iman Vellani 飾）發生了量子糾纏，三個女子只要同時施展超能力就會彼此互換位置。 通過最初的磨合，三代「驚奇隊長」站在了同一條戰線上，她們將拼盡全力保護自己所重視的人和事，同時也將努力彌補自己曾經犯下的錯誤……