ローレリーヌに惹かれるヴァレリアンは、彼女を口説くものの相手にされない。
AI/人工知能”アレックス”（クロエ・ホリングス）から惑星キリアンに到着することを知らされた二人は、エグゾスペース（外宇宙）を出て着陸態勢に入る準備をする。
夢のことが気になるヴァレリアンは、アレックスに脳を調べてもらい、外部からの波動を受け、何者かが映像を送ったことを知る。
発信源は不明で、過去のものかもしれないということだった。
惑星キリアン JR24座。
着陸態勢に入り、国防大臣（ハービー・ハンコック）からの通信を受けた二人は、最後の生き残りであるコンバーターを回収してアルファへ運ぶ作戦の現地の指揮官ギブソン少佐（オーラ・ラパス）の指示を受けるよう命ぜられる。
宇宙船イントルーダーで到着したヴァレリアンとローレリーヌを迎えたギブソンは、二人に指示を出す。
巨大異次元バザール”ビッグ・マーケット”に到着したヴァレリアンは、別行動をとるローレリーヌにプロポーズするものの、作戦を前にその場で応えてもらえるはずもなかった。
ローレリーヌとギブソンらは、コンバーター回収するヴァレリアンの逃亡を助ける準備をする。
壁を破ったローレリーヌは内部に向かい、ヴァレリアンは、クーパー軍曹が侵入と回収を手伝うというギブソンからの連絡を受ける。
クーパーに会ったヴァレリアンは、装置を腕に装着されて姿を消す。
パール人ツウリと取引していた闇ディーラーのアイゴン・サイラス（ジョン・グッドマン）は、コンバーターとの交換で受け取る真珠を見せられる。
自分で真珠を複製することを考えたサイラスは、ツウリに銃を向ける。
同じく銃を手にしたツウリとサイラスは一触即発になる。
サイラスに疑似的に近づき脅したヴァレリアンは、現われたローレリーヌの転送ボックスにコンバーターを移す。
真珠も奪い逃げようとするヴァレリアンの危険を察知したギブソンは、クーパーに援護させる。
クーパーは殺され、逃亡してローレリーヌに出くわしたヴァレリアンは、故障した腕の装置を直してもらい、盗んだ真珠を確認する。
ギブソンらに合流したヴァレリアンとローレリーヌは、サイラスが放った生物に襲われる。
アレックスに連絡してイントルーダーを呼んだヴァレリアンはそれに乗り移り、国防大臣にコンバーターの回収を報告する。
エグゾスペースに入ったローレリーヌは、弱っているコンバーターの手当てをする。
アレックスに真珠を分析させたヴァレリアンは、強大なパワーを持つそれが、30年前に消滅した惑星ミュールのものであることを知る。
ミュールが夢で見た惑星だと考えたヴァレリアンは、詳しい情報を調べようとするものの、データベースへのアクセスは制限されたいた。
ヴァレリアンは、夢で見た女性の首に、似た真珠があったことを思い出す。
ヴァレリアンのプロポーズに応えないローレリーヌは、任務遂行が先決だと伝え、アルファに到着する。
司令部に向かったヴァレリアンとローレリーヌは、ネザ軍曹（クリス・ウー）に案内されて指令室に向かい、オクト＝バー将軍（サム・スプルエル）に任務の報告をする。
コンバーターのことを確認したオクト＝バーは、詳細な情報を求めるヴァレリアンとローレリーヌに説明を始める。
1年前にアルファの中心部に高放射線ゾーンが発見され、信号も通さず探査機も調査できなかったために、特殊部隊を派遣して原因を突き止めようとした。
ヴァレリアンとローレリーヌは、部隊は1人も戻らず、そのゾーンの空気は汚染され拡大していることを知る。
現れた司令官アルン・フィリット（クライヴ・オーウェン）から、それが1週間以内にアルファを滅ぼすと言われたヴァレリアンとローレリーヌは、大量破壊兵器だと考える彼の意見を聞く。
国防大臣に連絡したフィリットは、ヴァレリアンとローレリーヌが護衛することを断り、戦闘用アンドロイドのＫ-トロン部隊がいると伝える。
政府の直接命令だと言われたフィリットは納得し、ヴァレリアンから作戦の詳細についての説明を求められ、これから出席する安全保障理事会で明らかになると伝える。
フィリットは、極秘に捕えていたパール人の元に向かい、拷問しても何も話さないことを知る。
1時間で吐かない場合は始末することを指示したフィリットは、問題が起きた際には予定通りに行動するようＫ-トロンに命ずる。
コンバーターは自分で守ると言うローレリーヌとヴァレリアンの考えに従ったフィリットは、理事会に向かう。
各種族の代表者に、近づくアルファの危険性を語るフィリットは、作戦の詳細を語る。
会議場に入ったヴァレリアンから外で待つようにと指示されてローレリーヌは、現れた情報屋のエイリアン、ドーガン＝ダギーズ（グラント・モニンジャー/ロビー・リスト/クリストファー・スウィンドル）と話す。
それをヴァレリアンに伝えたローレリーヌは、ミュールの情報を聞き出すよう指示され、その専門家だった少佐が殺されたことを知る。
コンバーターを皆が狙っていることを知ったローレリーヌは、警報が鳴ったために警戒する。
ヴァレリアンとローレリーヌはフィリットを退避させようとするが、壁を破壊したパール人が襲い掛かる。
フィリットが拉致されたことを知ったヴァレリアンは、その場をローレリーヌに任せて追跡する。
アレックスと交信したローレリーヌは、イントルーダーをヴァレリアンの元に向かわせる。
イントルーダーに乗り込んだヴァレリアンは、パール人の宇宙船を追う。
イントルーダーでは大きす過ぎると判断したヴァレリアンは、スカイジェットで追跡するものの制御不能となる。
通信が途絶えたヴァレリアンを捜しに行こうとしたローレリーヌは、オクト＝バーに制止される。
何か秘密があると考えるローレリーヌは、ヴァレリアンを助けるためにその場を去ろうとするものの、拘束されてしまう。
連行する二人を叩きのめしたローレリーヌは、ドーガン＝ダギーズを脅し、ヴァレリアンを捜すために協力させる。
ローレリーヌの逃亡を知ったオクト＝バーは、ミュールの情報を確認しようとするものの、アクセスを拒否される。
海賊ボブ（アラン・シャバ）の潜水艦に乗り込んだローレリーヌは、ヴァレリアンを見た可能性があるクラゲを捕獲する。
ドーガン＝ダギーズから、クラゲを被れば意思の疎通ができると言われたローレリーヌは、それを被りヴァレリアンの居場所を知る。
ローレリーヌの位置を確認したオクト＝バーは、彼女がヴァレリアンの元に向かうと考える。
オクト＝バーは、現れたドーガン＝ダギーズから情報を仕入れる。
ヴァレリアンを見つけたローレリーヌは、司令官を乗せたパール人の船が、レッドゾーンに向かったことを彼に伝える。
拘束されていたパール人を解放したオクト＝バーは、自分たちを攻撃した理由を尋ね、彼らが必要としているものを捜していることを知る。
ヴァレリアンとローレリーヌは、フィリットがコンバーターを持っていると思われて拉致されたと考える。
美しい蝶に手を触れたローレリーヌは、惑星ゴアラの原始的な部族のブーラン・バーソーズに連れ去られる。
ローレリーヌを追ったヴァレリアンはアレックスに助言を求め、歓楽街”パラダイス・アレイ”に向かい、ブーラン・バソーズに扮するためにグラモポッド族を探そうとする。
パール人がどの種族にも属さないことを知ったオクト＝バーは、誰かがデータベースを消した可能性を考える。
オクト＝バーは、パラダイス・アレイでヴァレリアンの反応があったことを知り指名手配する。
あるクラブで客引きのジョリー（イーサン・ホーク）に声をかけられたヴァレリアンは、グラモポッドが望みだと伝えて店内に案内される。
ジョリーが勧めるグラモポッドのエンターティナー、バブル（リアーナ）のパフォーマンスを見たヴァレリアンは、彼女が何にでも姿を変えられることを知る。
不法移民のバブルに、協力すればIDを与えることを約束したヴァレリアンは、騒いだために射殺したジョリーに扮して店を出る。
バブルと共にブーラン・バソーズに扮したヴァレリアンは、部族の領域に侵入する。
それを知ったオクト＝バーは、援軍を向かわせようとする。
皇帝に料理を運ぶ列に並んだヴァレリアンとバブルは、ドレスを着て現れたローレリーヌが殺されそうになったために、彼女を助けようとする。
ヴァレリアンがブーラン・バソーズに扮していることを知ったローレリーヌは、彼とバブルと共に戦い、その場から逃れる。
国防大臣と話したオクト＝バーは、委員会が自分に指揮権を与えたことを知り、フィリットのデータへのアクセスを許可される。
ミュールのデータをチェックしたオクト＝バーは、戦争で惑星が壊滅したことを知るものの、その作戦の指揮官は不明だった。
脱出に成功したっヴァレリアンは、ローレリーヌの無事を確認するが、バブルは重傷を負っていた。
自分の前で踊れたことを幸せに思うと話すバブルから、ローレリーヌを守るようにと言われたヴァレリアンは、彼女を励ます。
ローレリーヌに無限の愛を注ぐようにとヴァレリアンに伝えたバブルは、息を引き取る。
ネザに戦闘態勢に入る指示を出したオクト＝バーは、フィリットが設定したK-トロンのプログラムが解除できないことを知り、仕方なく部隊に同行させる。
王女が自分の中で導いているとローレリーヌに伝えたヴァレリアンは、さらにレッドゾーンの汚染地域に進入する。
その場が汚染地域ではないことに気づいたヴァレリアンとローレリーヌは、現れたパール人の王子ツウリに迎えられる。
皇帝に会うために内部に向かたヴァレリアンとローレリーヌは、その場で旧式の宇宙船（”アポロ・ソユーズテスト計画”で使用された”アポロ宇宙船”の司令船”）の残骸を確認する。
友好的な皇帝ハバン＝リマイと皇后アロイを紹介されたヴァレリアンとローレリーヌは、二人の話を聞く。
ツウリが、妹である王女リホ＝ミナーをヴァレリアンの中に感じたと話す皇帝は、彼女は君を選らんだと伝える。
死の瞬間にパール人は体内のエネルギーを発し、その波動は時空を超えて好ましい相手に伝わると言う皇帝は、王女が、魂の守護者として君を選んだとヴァレリアンに伝える。
ヴァレリアンに触れた皇后は、彼の中に王女を感じて語りかける。
ローレリーヌから、惑星で起きたことを訊かれた皇帝は、楽園だった星では真珠の採取が主な仕事で、そのエネルギーによりすべてが制御されていたのだが、惑星の外で戦争をした者たちがいることを話す。
指揮官は核融合ミサイルの発射を許可し、それを受けた敵の巨大戦艦はミュールの地上に墜落し、星は壊滅したのだった。
王女は600万の同胞と共に死に、自分たちは何年も宇宙を漂ったと言う皇帝は、違う世界の様々なことを学びながら旅を続け、スクラップ業者に拾われてアルファにたどり着いたことを話す。
各種族から学んだ知識で船を造る知識と材料を得て、失った故郷を複製できるようになったと話す皇帝は、コンバーターと真珠が不足していたとヴァレリアンとローレリーヌに伝える。
真珠は、一粒だけツウリが保管していた。
コンバーターを手に入れるために、ツウリがアイゴン・サイラスを雇ったことを知ったヴァレリアンとローレリーヌは、捕えたフィリットに真実を白状させようとする皇帝らの考えを理解する。
目覚めたフィリットは、パール人を逮捕するようヴァレリアンに命ずる。
戦闘の指揮官だったフィリットは、1日で50万の兵を失ったすさまじい戦いの中でミュールの生命反応を見落としたのではなく、知りながら攻撃を続行したのだった。
ヴァレリアンとローレリーヌは、アルファの中心部にパール人がいることを確認したフィリットが、証拠を消したことを知る。
フィリットは、仕方なかったと言って開き直る。
罪を認めれば損害賠償を求められ、アルファから追放されると言うフィリットは、パール人は敵だという考えを変えない。
最大の敵は自分自身であり、過去に向き合わなければ未来はないと、皇帝はフィリットに伝える。
それでもパール人を逮捕しろと言うフィリットを、ヴァレリアンは殴り倒す。
ヴァレリアンは皇帝に真珠を渡すが、兵士としての任務を遂行するために、コンバーターは渡せないとローレリーヌに伝える。
人類は償う必要があると言うローレリーヌは、本当の愛を理解しないヴァレリアンを見限ろうとする。
説得を聞き入れ自分を信じてくれたヴァレリアンから、コンバーターを渡すようにと言われたローレリーヌは彼にキスする。
ローレリーヌは、コンバーターを皇后に渡す。
その頃、部隊はレッドゾーンに到着する。
皇后は、コンバーターを使い真珠を複製させ、そのパワーでミュールは再生される。
皇后と皇帝は、ヴァレリアンとローレリーヌに感謝する。
準備が完了したオクト＝バーは、爆破を命じて部隊を退避させる。
兵士に気づいたツウリは皇帝にそれを知らせ、部隊が攻撃すると考えたヴァレリアンは、指令室と通信しようとする。
ヴァレリアンとローレリーヌは、その場にあった、”アポロ・ソユーズテスト計画”で使用された”アポロ宇宙船”の司令船”デスティニー2005”で通信しようとする。
ツウリらは、部隊の前に立ちはだかる。
デスティニー2005のヴァレリアンからの信号をキャッチしたことを知らされたオクト＝バーは、彼らと交信する。
攻撃を命じたのがフィリットだと知ったオクト＝バーは、それを信じて爆破を中止する。
オクト＝バーと交信したフィリットは、兵士として死ぬことを伝えて、予定通り爆破するようにと命ずる。
その時、K-トロンがレッドゾーンと指令室に攻撃を始め、オクト＝バーはネザに爆破を解除させようとする。
ヴァレリアンはK-トロンに反撃し、パール人の宇宙船はその場から脱出してエグゾスペースに入り、ネザは爆破装置を解除する。
K-トロンを倒し生存者を確認したオクト＝バーは、パール人の宇宙船が飛び去ったことを知る。
ヴァレリアンとローレリーヌは確認されず、フィリットが拘束されていることを知ったオクト＝バーは、彼の逮捕を命ずる。
宇宙空間でデスティニー2005に取り残されたヴァレリアンとローレリーヌは、将来について話をする。
ローレリーヌに指輪を渡して結婚を迫るヴァレリアンは、”たぶん”と答えた彼女と愛を確かめ合う。
