惊奇队长卡罗尔·丹弗斯（布里·拉森饰演）从残忍的克里人手中夺回了自己的身份，并向至尊智慧复仇。然而，意想不到的后果出现了。面对动荡而脆弱的宇宙，她果断地挺身而出。在执行任务期间，她来到了一个神秘的特殊虫洞。在这里，她与另外两位女英雄产生了权力纠葛——一位是来自泽西市的惊奇队长的超级粉丝卡马拉·汗（伊曼·维拉尼饰），另一位是小侄女莫妮卡·兰博，她曾与卡罗尔关系密切，在S.a.B.E.R.（泰约娜·帕里斯饰）当宇航员长大。看似脱节的三人组必须作为“神奇联盟”共同拯救宇宙。