故事设定在28世纪,人类发现了如何进行时空旅行。Valerian(戴恩·德哈恩 Dane DeHaan 饰)和Laureline(卡拉·迪瓦伊 Cara Delevingne 饰)是“时空服务”的特工,负责保护地球帝国的行星。他们像往常一样执行着星际任务,但在执行一次任务时,他们偶然发现了一个秘密,而他们也被卷入其中,越陷越深……
爱丽丝(米娅·华希科沃斯卡 Mia Wasikowska 饰)为了拯救挚友疯帽子(约翰尼·德普 Johnny Depp 饰)而重返仙境,她与白皇后(安妮·海瑟薇 Anne Hathaway 饰)及一群老朋友一起,展开了一段璀璨华美、永生难忘的奇幻冒险。然而除了邪恶的红皇后之外,爱丽丝还要面对另一位劲敌——时间(萨莎·拜伦·科恩 Sacha Baron Cohen 饰),他是传说中无人能击败的角色!爱丽丝要如何才能扭转乾坤,拯救疯帽子和仙境世界?