Die Air-Force-Pilotin Carol Danvers stürzt bei einem Testflug ab und bekommt dabei übernatürliche Kräfte. Sie wird von den außerirdischen Kree entführt, die ihr das Gedächtnis rauben und dann unter Führung ihres Mentors Yon-Rogg als Mitglied einer Elite-Einheit ausbilden. Sechs Jahre später muss Carol nach einem Angriff der verfeindeten Skrulls aus deren Gewalt fliehen und landet mitten in den Neunzigerjahren auf der Erde. Mit Hilfe von Nick Fury von S.H.I.E.L.D. versucht sie, ihrem Geheimnis auf die Spur zu kommen.