Valerian (Dane DeHaan) e Laureline (Cara Delevingne) sono agenti speciali per il governo dei territori umani incaricati di mantenere l'ordine in tutto l’universo. Valerian ha in mente molto di più che un semplice rapporto professionale con Laureline, ma il suo passato con le donne e i valori tradizionali di Laureline la guidano a rifiutare le sue continue proposte romantiche. Su direttiva del loro comandante (Clive Owen), Valerian e Laureline si imbarcheranno in una missione per la città intergalattica di Alpha, una metropoli in continua espansione abitata da migliaia di specie diverse. I diciassette milioni di abitanti e diverse razze di Alpha uniscono i loro talenti, tecnologie e risorse per creare un mondo migliore. Purtroppo, si scoprirà che non tutti i residenti di Alpha hanno questi stessi obiettivi; infatti, delle forze invisibili sono al lavoro, mettendo la razza umana in grande pericolo.