Guardians of the Galaxy Vol. 2: Setelah sukses menyelamatkan Xandar dari Ronan the Accuser, Peter Quill alias Star-Lord, Gamora, Drax, Rocket, dan Baby Groot kini dikenal sebagai tim superhero kosmik yang disegani, Guardians of the Galaxy. Di awal petualangan kali ini, mereka disewa oleh bangsa Sovereign yang dipimpin High Priestess Ayesha untuk melindungi baterai Anulax yang berharga dari serangan monster interdimensional, Abilisk. Sebagai imbalannya, Guardians mendapatkan Nebula, saudara perempuan Gamora yang terasingkan, yang tertangkap saat mencoba mencuri baterai tersebut.
Namun, masalah muncul ketika Rocket, dengan sifat usilnya, justru mencuri baterai-baterai tersebut. Ayesha yang murka kemudian mengirimkan armada drone Sovereign untuk menyerang kapal Guardians. Di tengah pertempuran, muncul sosok misterius yang menghancurkan drone-drone tersebut dan membantu Guardians mendarat darurat di planet Berhert. Sosok tersebut ternyata adalah Ego, yang memperkenalkan diri sebagai ayah kandung Peter Quill. Ia juga memperkenalkan Mantis, pelayan empatiknya yang lugu. Ego mengundang Quill, Gamora, dan Drax untuk mengunjungi planet rumahnya, sementara Rocket dan Groot tinggal di belakang untuk memperbaiki kapal dan menjaga Nebula.
Sementara itu, Ayesha menyewa Yondu Udonta dan kelompok Ravagernya untuk menangkap kembali Guardians. Yondu, dulunya adalah sosok yang membesarkan Quill, kini menghadapi dilema. Di sisi lain, komunitas Ravager, yang dipimpin Stakar Ogord, telah mengasingkan Yondu karena perdagangan anak. Yondu dan krunya berhasil menangkap Rocket, tetapi keraguannya untuk menyerahkan Quill memicu perpecahan di antara krunya. Letnan Yondu, Kraglin Obfonteri, mempertanyakan objektivitas Yondu, sementara Taserface, letnan lain yang lebih ambisius, memimpin pemberontakan dengan bantuan Nebula. Nebula, yang masih menyimpan dendam pada Gamora dan Thanos, ayah angkat mereka yang menyiksanya, melihat ini sebagai kesempatan untuk membalas dendam. Taserface mengeksekusi loyalis Yondu, memenjarakannya bersama Rocket di kapal Yondu. Nebula kemudian pergi mencari Gamora untuk membunuhnya.
Di tengah kekacauan ini, Kraglin yang merasa bersalah karena terlibat dalam pemberontakan yang tidak ia inginkan, membantu Groot membebaskan Rocket dan Yondu. Saat melarikan diri, mereka mengatur kapal untuk meledak sendiri menggunakan panah kendali Yondu. Taserface, sebelum tewas dalam ledakan, sempat memberitahu Sovereign tentang situasi ini.
Di planet Ego, terungkaplah jati diri Ego yang sebenarnya. Ia adalah Celestial yang sangat kuat, makhluk kosmik mirip dewa yang menciptakan planet rumahnya dari materi di sekitarnya. Ego menjelaskan bahwa ia menciptakan wujud humanoid untuk menjelajahi alam semesta mencari tujuan hidup. Ia jatuh cinta pada ibu Peter, Meredith Quill. Setelah Meredith meninggal, Ego menyewa Yondu untuk menjemput Peter muda, namun Yondu tidak pernah menyerahkannya. Sejak itu, Ego terus mencari Peter. Ia mengajarkan Peter cara mengendalikan kekuatan Celestial yang diwarisinya. Sementara itu, Mantis mulai dekat dengan Drax dan merasa gelisah dengan rencana Ego yang sebenarnya.
Nebula tiba di planet Ego dan mencoba membunuh Gamora. Namun, setelah pertarungan sengit, keduanya berdamai dan membentuk aliansi yang rapuh. Mereka menemukan gua yang penuh dengan kerangka manusia, petunjuk mengerikan tentang masa lalu Ego. Ego kemudian mencuci otak Quill dan mengungkapkan rencana jahatnya. Selama perjalanannya, ia telah menanam bibit di ribuan planet yang akan terraformasi menjadi perluasan dirinya. Kekuatan dua Celestial dibutuhkan untuk mengaktifkannya. Ego juga mengakui bahwa ia telah menghamili banyak wanita dan menyewa Yondu untuk menjemput anak-anak mereka. Namun, ia membunuh semua anak yang gagal mewarisi kekuatan Celestialnya. Puncak dari pengungkapan ini adalah ketika Ego mengakui bahwa ia yang menanamkan tumor otak yang membunuh Meredith. Peter yang marah dan terpukul, melepaskan diri dari cuci otak dan menyerang Ego dengan brutal. Ego kemudian menyerap energi Celestial Peter untuk mengaktifkan bibit-bibitnya, yang mulai melahap planet-planet tempat mereka ditanam.
Rocket, Yondu, Groot, dan Kraglin tiba di planet Ego, bergabung dengan Mantis, Drax, Nebula, dan Gamora untuk menyelamatkan Quill. Guardians bersatu kembali dan menuju otak Ego di inti planet. Yondu mengungkapkan bahwa ia tidak menyerahkan Peter kepada Ego karena ia tahu Ego akan memanfaatkan anak itu. Saat drone Sovereign kembali menyerang, Rocket membuat bom dari baterai curian. Groot menanam bom tersebut di otak Ego. Quill, dengan kekuatan Celestialnya, melawan Ego, mengulur waktu bagi Guardians dan Mantis untuk melarikan diri. Bom meledak, membunuh Ego dan menghancurkan planetnya. Kekuatan Celestial Quill juga hilang dalam ledakan itu. Yondu mengorbankan dirinya untuk menyelamatkan Quill dari kehampaan ruang angkasa.
Meskipun telah berbaikan dengan Gamora, Nebula memutuskan untuk pergi dan melanjutkan misinya untuk membunuh Thanos. Guardians, dengan Mantis sebagai anggota baru, mengadakan pemakaman untuk Yondu. Puluhan kapal Ravager datang, mendengar tentang pengorbanan Yondu dan menerimanya kembali sebagai Ravager.
Dalam adegan mid-credit dan post-credit, Kraglin mengambil panah telekinetik dan sirip kendali Yondu. Stakar Ogord bertemu kembali dengan mantan rekan tim dan kapten Ravager lainnya. Ayesha menciptakan Adam, makhluk buatan baru yang direncanakannya untuk menghancurkan Guardians. Dan Groot tumbuh menjadi remaja yang sedang mengalami masa pubertas.
