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1995年、クリー帝国の首都となる星「ハラ」で、クリー人のエリート特殊部隊"スターフォース"に所属するヴァースは、6年前にクリーによって拾われ、超人的な特殊能力を得た女性である。ヴァースは繰り返し見る悪夢に苛まれており、スターフォースの司令官ヨン・ロッグの訓練を受ける日々を送っていた。
ヴァースはスクラルの司令タロスによって囚われ、失った記憶の一部を探査される。隙をついて脱出することに成功するが、彼女は付近にあった惑星C-53こと「地球」に墜落する。
ヴァースとフューリーは意見交換を行い、失われたヴァースの記憶を手掛かりに、アメリカ空軍基地のプロジェクト・ペガサス施設にて、悪夢に出てくる女性ことウェンディ・ローソン博士が設計したエンジンのテスト中に死亡したとされる女性パイロットが自身ではないかという仮説にたどり着く。
ルイジアナに到着した彼らは、ローソン博士を知るマリア・ランボーと接触する。そしてついに、ヴァースは自身の正体キャロル・ダンヴァースへとたどり着く。
キャロルは、ローソン博士の遺志を継ぎ、ライトスピード・エンジンのエネルギー・コアが眠る不可視のラボを探すため、フューリー、タロス、副操縦士としてランボー、そして猫のグースを連れ宇宙空間へ出る。
ラボにあったエネルギー・コアの正体は、ローソン博士が四次元キューブと呼んだ、インフィニティ・ストーンのひとつ、空間を司る"スペース・ストーン"を内包した青白い立方体であった。
ダンヴァースは自らの意思で力を抑制していたクリーのインプラントを外し、自身が全ての能力にアクセスできるようになる。
キャロルはその力でスターフォースを圧倒すると、ロナンのミサイルと彼の軍艦の一部を破壊し、退却させることに成功する。地球ではかつての上官であったヨン・ロッグを圧倒し、ハラに強制帰還させる。
全てが終わると、改造を施したフューリーのポケベルを彼に返却する。そしてスクラルたちの新天地を求めて出発した。そしてフューリーはキャロルのようなヒーローたちを集める計画を立案する。
