剧情承接上部 《星际传奇3》讲述了主人公瑞迪克延续了之前一直被抛弃的命运，被独自滞留在一个荒凉的外星星球上。然而没过多久他发现自己需要和比之前对抗过的任何人类都危险的外星异形进行斗争才能获得生存，唯一的出路就是激活紧急装置并且躲避降落在这个星球的其他势力雇佣军。

在浩瀚的宇宙间，一艘名为猎人号的商用飞船正进行着漫长的旅程。船上搭载着40位乘客，其中包括重刑罪犯理查·雷迪克（Vin Diesel 饰）。当行驶到丹吉尔星系时，突如其来的事故令飞船遭受重创，空气飞速泄漏，最终迫降到一颗炎热而荒凉的星球上。着陆时的巨大冲击力几乎让飞船支离破碎，死伤者众多。幸存者们来到这片陌生的国土，严酷的自然环境考验着每一个人，不同民族不同职业的他们此时必须捐弃前嫌，联合起来。他们不仅要与天空中三个太阳作抗争，还要时刻提防隐藏在黑暗中的危险……

故事接着上一集的5年之后，在未来的星际世界，经过降落酷热星球上的劫难后，喜欢在星际冒险的李迪克(文•迪塞尔 饰)虽然摆脱了黑暗的控制，暂时逃脱了赏金猎手的追捕，却惊恐地发现自己陷入了一场声势浩大的星际大战之中。他自己也被一个宗教恶势力抓获，这个26世纪宗教战队“第10十字军”的头目，就是被称为“星际之王”的大恶棍洛德•马歇尔(科姆•菲尔 饰)，也正是他发起了一系列的星际大战。 被俘虏后度过了一段黑暗的日子，李迪克幸得“第四元素”种族的大使亚伦(朱迪•丹奇 饰)救出，并帮助他找回了身世之迷。一次意外的遭遇，使李迪克再次被困在一座地下监狱里，在那里他见到了上一集在酷热星球上认识的那个女孩——基拉——现在已经长成个大女孩了(艾莉莎•黛娃洛丝 饰)。 此时，整个宇宙星际正笼罩在马歇尔的黑暗统治下，他的“第10十字军”军团在各个星系各个星球间横行霸道，笼络更多的魔鬼士兵，要吞噬掉星际间所有的正义和光明。马歇尔制造了庞大的机器战机队，配合“坟墓”号到处攻城侵地，他手下的士兵一个个更像怪物一般，似乎收买了所有的星际恶棍。 经过一翻努力后，李迪克终于带着基拉从地下监狱里逃了出来。在亚伦的帮助下，他们攻进了马歇尔的战舰——“坟墓”号旗舰。与“坟墓”号旗舰的指挥官瓦寇(卡尔•俄本 饰)发生一场大战后，李迪克终于夺下了这艘星际间最大的战舰，现在，他要面对的敌人是星际之王洛德，为了所有生活在星球上的活着和死去的生命，李迪克必须勇敢地继续他的战斗彻底地打败敌人……