No século vinte e oito, a estação espacial Alfa é uma cidade onde seres de diferentes planetas convivem trocando conhecimentos e cultura. A paz é concedida por uma força humana, incluindo o Major Valerian (Dane DeHaan) e sua parceira, a Sargento Laureline (Cara Delevingne). Eles são designados pelo Ministro da Defesa (Herbie Hancock) para recuperar a última espécie de conversor em uma missão perigosa. Eles conseguem e voltam para Alfa, humanóides desconhecidos raptam o Comandante Arun Filitt (Clive Owen) esperando roubar o conversor. Eles seguem para uma área proibida que está infectada, mas Valerian e Laureline os seguem e revelam um segredo oculto sobre a raça e a área infectada.