Фильм является прямым продолжением сериала и в то же время завершением истории о приключениях капитана Малькольма Рэйнольдса и его команды в просторах космоса.
На борту космического корабля «Серенити» собралась разношерстная команда, среди них — Саймон Тэм и его младшая сестра Ривер, которых преследует Альянс с целью забрать девушку с собой, чтобы продолжить исследование ее необычных способностей. Убегая от преследования, экипаж попадает в зону влияния космических мародеров, и приходится применить смекалку, чтобы спастись от нападения с обеих сторон.