謎めいた過去を持つ賞金稼ぎのリリス（ケイト·ブランシェット）は、行方不明になったアトラス（エドガー·ラミレス）の娘を見つけるために、銀河系で最も混沌とした惑星パンドラに戻ることを余儀なくされる。リリスは、傭兵ローランド（ケビン·ハート）、爆破の専門家ティナ（アリアナ·グリーンブラット）、ティナの保護者クリーグ。
