Alors qu'elle navigue à travers l'espace en l'an 40000, Barbarella est contrainte à un aterrissage forcé sur la planète Lythion. Se comportant comme un James Bond féminin, aidée par des hommes séduisants qu'elle remercie d'une façon toute personnelle, elle devra lutter contre la Reine des Diables, les Gardes Noirs, une foule de monstres et robots. Pimentée d'érotisme, animée par la belle Jane Fonda, l'aventure entraîne le spectateur aux limites de l'imaginaire et s'inspire des premières bandes dessinées américaines.