Действие фильма происходит в будущем, когда люди уже покинули родную Землю и расселились по другим планетам галактики. Правящий Альянс образован из представителей последних супердержав и диктует свои условия всем жителям галактики. Команду транспортного корабля «Серенити» возглавляет невозмутимый капитан Мэл Рейнольдс, бывалый космический воин и ветеран галактической войны. Они промышляют контрабандой и мелким грабежом, и балансируют на грани неопределенности. Однажды на борт корабля попадают странные пассажиры – молодой доктор и его младшая сестра, наделенная телепатическим даром.  С появлением этих пассажиров у команды начинаются сплошные неприятности. За девочкой ведут охоту очень влиятельные силы, и это противостояние начинает приобретать опасный поворот. Теперь капитану с командой не остается ничего иного, как переиграть врага и выяснить, какие секреты так тщательно скрывает Альянс.