A 41. században játszódó történet egy bolygóról bolygóra, ágyról ágyra röpködő szuperlány kalandjait meséli el. Barbarella, a csinos űrhajósnő üzenetet fog a végtelen világűrben, amelyben arról értesül, hogy eltűnt egy tudós. Az általa kifejlesztett sugárfegyver pedig veszélyt jelent a világűrben évszázadok óta fennálló harmóniára és szeretetre. A nyomokat követve, különféle erotikus kalandok után Barbarella a Lythion bolygón találja magát, ahol a gonosz zsarnok uralkodik. A barátjával, Pygarral felveszi a harcot ellene.
