Rok 40.000. Pokojowa nastawiona Barbarella przebywająca w stanie nieważkości w kosmosie dostaje wiadomość od prezydenta Ziemi. Młody naukowiec, Durand Durand chce zakłócić starożytny kosmiczny pokój. Barbarella zostaje wybrana, aby ocalić świat...

Przetrwanie rodzaju ludzkiego jest poważnie zagrożone. Winowajcą jest pozbawiony skrupułów wynalazca, który terroryzuje cały świat skonstruowanym przez siebie laserem o straszliwej mocy. I właśnie Barbarelli powierzona zostaje misja unieszkodliwienia groźnego naukowca.

Barbarella, kosmiczna superagentka, przebywająca w stanie nieważkości, dostaje wiadomość od prezydenta Ziemi. Durand Durand, młody naukowiec, chce zakłócić pokój. Pozbawiony skrupułów wynalazca terroryzuje cały świat skonstruowanym przez siebie laserem o straszliwej mocy. Barbarella ma odnaleźć Duranda i unieszkodliwić go.

Świat dalekiej przyszłości, rok 40 000. Młody naukowiec, Durand Durand, konstruuje broń, która może zniszczyć egzystencję wszystkich stworzeń na Ziemi. Wynalazca nie waha się stawiać warunków samemu prezydentowi planety. Zdesperowany przywódca, szukając wyjścia z impasu, dochodzi do wniosku, że jedyną osobą, która może unieszkodliwić szaleńca, jest Barbarella, dziewczyna o nadzwyczajnych umiejętnościach. Jednak Durand Durand nie zamierza się poddać zadaje Barbarelli wymyślne tortury. Naukowiec nie wie, że pokonanie tej istoty jest niemożliwe.

Jest XLI wiek. Barbarella (Jane Fonda) jest seksualnie wyzwoloną kobietą, międzygalaktyczną przedstawicielką zjednoczonego rządu Ziemi.  Zostaje ona wysłana na planetę Tau Ceti z misją odszukania i zatrzymania naukowca Duranda Duranda - Wynalazcy śmiertelnie niebezpiecznej broni o nazwie Positronic Ray. Ponieważ Tau Ceti jest nieznanym zakątkiem kosmosu, istnieje duże niebezpieczeństwo, że broń mogła wpaść w niepożądane ręce. Wyposażona w kolekcję niesamowitych strojów Barbarella udaje się na tajemniczą planetę na pokładzie luksusowego statku kosmicznego, który niestety rozbija się podczas lądowania.