Carol Danvers (Brie Larson) é uma ex-agente da Força Aérea norte-americana, que, sem se lembrar de sua vida na Terra, é recrutada pelos Kree para fazer parte de seu exército de elite. Inimiga declarada dos Skrull, ela acaba voltando ao seu planeta de origem para impedir uma invasão dos metaformos, e assim vai acabar descobrindo a verdade sobre si, com a ajuda do agente Nick Fury (Samuel L. Jackson) e da gata Goose.