Pięćset lat do przyszłości, ludzkość opuściła Ziemię. Wszyscy ludzie przenieśli się do nowego wielkiego systemu gwiezdnego. System ten jest kontrolowany przez Sojusz. Z dala od "rdzennych planet" ludzie tacy jak załoga statku towarowego Serenity mogą zarabiać na życie, jeśli trzymają się z dala od statków Sojuszu i Łupieżców - kosmicznych kanibali, którzy najeżdżają planety "Obręczy". Jednym z projektów Sojuszu jest stworzenie grupy wojowników o mocach umysłowych. Gwiazdą tego projektu jest nastoletnia River Tam. Po tym jak jej starszy brat Simon ją uratuje, Parlament Sojuszu wysyła po niej "The Operative", człowieka bez nazwiska, rangi i oficjalnej egzystencji.
Około osiem miesięcy po tym jak River i Simon dołączyli do załogi Serenity, kapitan statku Malcolm "Mal" Reynolds zabiera ze sobą River, aby obrabować bank. Podczas gdy oni okradają bank, Łupieżcy atakują. Po ucieczce do Serenity, Simon kłóci się z Malem. Mal postanawia zostawić Simona i River'a na ich następnym przystanku. Podczas gdy na ich następnym przystanku, River rozpoczyna walkę, która rozpoczyna się od podprogowego komunikatu nadawanego przez Sojusz w reklamie. Mal pozwala Simonowi i River nadal podróżować na Serenity, podczas gdy załoga rozmawia z technostykiem znanym jako Mr. Universe. Pan Wszechświat żyje na planecie wewnątrz gigantycznej chmury obiektów w kosmosie, która nie pozwala ludziom zobaczyć, że jest tam jakaś planeta. Pan Wszechświat ogląda film z walki i znajduje podprogowy przekaz. Widzi też, że rzeka wypowiedziała imię "Miranda". Mal dostaje telefon od Inary, byłej pasażerki. Wie, że to pułapka, ale wie też, że musi być w niebezpieczeństwie. Mal idzie do niej. Konfrontuje się z Operacją. Operacja mówi Malowi, że wypuści go, jeśli Mal przekaże mu rzekę. Mal odmawia, a oni uciekają z Operacji i wracają do Serenity. Załoga dowiaduje się, że "Miranda" to nieznana planeta w pobliżu krawędzi układu słonecznego. Aby dostać się do Mirandy, musieliby przedostać się na terytorium Reaver'a. Uważają, że to zbyt niebezpieczne. Serenity zamiast tego idzie do Haven, które jest domem innego byłego pasażera, Shepherd Book. Kiedy dotrą do Haven, załoga widzi, że został zaatakowany przez Sojusz. Widzą też, że Shepherd Book został bardzo ciężko ranny i umierający. Operacja wysyła komunikat, że to on to zrobił. Powiedział, że będzie robił takie rzeczy, dopóki River nie zostanie mu wydana.
Mal rozkazuje, by Serenity wyglądało jak statek Reaver. Oni dostają przebrany statek przez flotę okrętów wojennych Reaver'ów. Kiedy docierają do Mirandy, załoga znajduje wszystkich, którzy tam mieszkali, martwych. Wszędzie są martwe ciała, ale nie mogą powiedzieć, jak zginęli ludzie. Załoga znajduje nagranie wideo zrobione po katastrofie przez statek Sojuszu. Mówi im ono, że Sojusz stworzył substancję chemiczną, która miała powstrzymać agresję i uczynić planetę wolną od przemocy. Substancja ta działała tak dobrze, że ludzie przestali robić wszystko, łącznie z jedzeniem, i pozwolili sobie umrzeć. W jednej dziesiątej procenta ludzi, substancja ta miała odwrotny skutek. Zrobiła z nich bardzo agresywnych i spowodowała problemy psychiczne: stali się Łupaczami. Mal chciał pokazać ten sekret wszystkim światom, używając sprzętu pana Wszechświata. Operacja dowiaduje się, dokąd zmierzają i czeka tuż za przestrzenią Łupieżców z flotą Sojuszu. Wiedząc, że Operacja prawdopodobnie będzie na nich czekać, Serenity otwiera ogień do jednego ze statków Łupieżców podczas ich powrotu. Pozostałe statki Bobasów gonią za nimi. Serenity opuszcza przestrzeń Ravera i przechodzi przez chmury wokół planety pana Wszechświata, będąc ściganym przez całą flotę Raverów. Między Sojuszem a Łupaczami toczy się wielka walka. Walka pozwala pilotowi Serenity Wash'a polecieć na planetę. Statek Operacji zostaje zniszczony, a on również płynie na planetę w kapsule ratunkowej.
Uspokój się. Rozbija się na planecie. Podczas gdy statek jest bardzo poważnie uszkodzony, załoga przeżyła. Tak jak wszyscy zaczynają się relaksować, harpun Reaver'a uderza w Wash'a, i zabija go. Załoga opuszcza Serenity i znajduje miejsce do walki z Łupaczami, podczas gdy Mal idzie dostać się do Pana Wszechświata i wysłać wiadomość. Mal znajduje pana Universe został zabity, a jego sprzęt zniszczony. Znajduje wiadomość, która mówi mu o ukrytym zapasowym nadajniku. Łupieżcy atakują załogę i każą im się cofnąć. Załoga próbuje zamknąć drzwi do wybuchu, ale nie zamknie ich do końca. Rzeka nurkuje przez dziurę w drzwiach i zamyka je z drugiej strony. To uwięzi ją z Łupaczami. Mal dostaje się do drugiego nadajnika. Operacja dostaje się tam i oni walczą. Mal wygrywa, ale nie zabija Operacji. Zostawia go, żeby obejrzał wideo z Mirandy w trakcie transmisji. Mal wraca do swojej załogi. Jak mu powiedziano, co zrobiła River, drzwi do wybuchu otwierają się, by ujawnić River stojącą bez szwanku na dużej kupie martwych Łupieżców. Pojawia się grupa żołnierzy Sojuszu, ale Operacja rozkazuje im nie walczyć z powodu tego, co zobaczył na wideo. Załoga pogrzebała ich martwych i naprawiła Serenity. Serenity opuszcza planetę z Malem w fotelu Wash'a jako pilotem, a River jako jego kopilotem.
