城市守护者黑猫警长（赵路 配音）在听说一只耳（吴天昊 配音）越狱出逃的消息后，立刻组织追捕。可这次追捕行动却被意外出现且拥有强大超能力的坏蛋大猿先生（程玉珠 配音）所破坏。黑猫警长在深入调查后发现，一只耳和大猿先生早已狼狈…

故事讲述了正义，善良，勇敢的宇宙护卫队队员们帮助小动物们解决了各种各样的困难，传递了善良、勇敢、快乐和友爱的正能量。

《宇宙护卫队2》讲述了四位护卫队队员们在帮助动物居民的同时，也了解到这些动物身上的神奇特征。