Eine unbekannte Entität hat beschlossen, die Menschheit aufgrund ihrer Fähigkeit zur Gewalt auszurotten.
Am Ende des Koreakrieges werden der US-Luftwaffenpilot Hal Jordan und sein Flügelmann Kyle "Ace" Morgan von feindlichen Piloten angegriffen, überleben aber. In Gotham wird J'onn J'onzz - der letzte Überlebende der Green Martian-Rasse - zur Erde teleportiert. J'onn kann nicht zurückkehren und verkleidet sich. In Las Vegas telefoniert Iris West mit ihrem Verlobten Barry Allen - auch als Flash bekannt - in einem Casino, als Captain Cold ankommt, um einen Raubüberfall zu begehen. Er rast aus Central City, um sich Cold zu stellen. Flash findet die fünf von Cold versteckten Bomben und fängt ihn ein, bevor Cold von einer Entität besessen wird.
Nach zwei Jahren ist J'onn (als John Jones) Detektiv bei der Polizei in Gotham City. Ein Weltuntergangskult, der das "Zentrum" verehrt, hat ein Kind für ein Opferritual entführt; J'onn und sein Partner Slam Bradley kämpfen gemeinsam mit Batman gegen den Kult, aber ein Feuer macht J'onn machtlos. Der Kultführer ist im Besitz der Entität, die sich als "Zentrum" identifiziert und vor einem bevorstehenden Urteil warnt. Hal trainiert unter Col. Rick Flag bei Ferris Aircraft für ein Projekt der US-Regierung, wie von Carol Ferris erklärt, um ein Raumschiff für die Reise zum Mars zu bauen. Spezialagent King Faraday überwacht das Projekt.
Batman schlägt J'onn vor, dass sie zusammenarbeiten, um den Kult der Verehrung des Zentrums zu untersuchen. Der Blitz besiegt ein Roboterduplikat von Gorilla Grodd; Nachdem er von der Regierung ins Visier genommen wurde, kündigt er seinen Rücktritt an. J'onn verhört den ehemaligen Ferris-Mitarbeiter Harry Leiter, der unter dem Einfluss des Zentrums wegen Mordes festgenommen wurde. Er erzählt ihnen vom Start zum Mars. Als Faraday eintrifft, blickt J'onn kurz in seine Gedanken, um die Wahrheit zu erfahren. Als J'onn die verächtliche Reaktion auf die Ankündigung des Blitzes sieht, gibt er Batman seine Nachforschungen und plant, sich auf der Rakete zu verstecken. J'onn und Faraday kämpfen auf dem Launchpad. Die Rakete ist beschädigt und funktioniert nicht mehr, nachdem sie die Erdatmosphäre verlassen hat. Hal will eine Landung versuchen, aber Flag enthüllt, dass Massenvernichtungswaffen an Bord sind, die jedes Leben auf dem Mars zerstören sollen. Hal wird aus dem Cockpit geworfen und von Superman gerettet. Flagge detoniert die Rakete, als J'onn gefangen gehalten wird.
Auf Paradise Island trainiert Wonder Woman mit Mala, bevor sie von The Center angegriffen wird. Nach einer Bruchlandung auf der Erde infolge der Raketenexplosion von Flag gibt ein tödlich verwundeter Abin Sur Hal seinen Ring und erzählt ihm von The Center, das als monströse Kreatur beschrieben wird, die die Zerstörung von Menschen sucht. Sur stirbt kurz darauf, trotz Jordans Bemühungen, ihn zu retten. Superman und Batman überprüfen J'onns Forschungen, als Lois Lane berichtet, dass ein riesiger Pterodaktylus Cape Canaveral angreift. Der unsichtbare Jet von Wonder Woman stürzt ab und sie warnt, dass das Zentrum kommt. J'onn beschließt, zur Rettung der Erde beizutragen, nachdem seine Hoffnung auf die Menschheit erneuert wurde. Das Zentrum, eine riesige fliegende Insel mit einer Armee mutierter Dinosaurier, die es bewachen, beginnt seinen Angriff auf Amerika, den Blitz, den grünen Pfeil, Adam Strange, die Herausforderer des Unbekannten und die Blackhawks, die mit den Soldaten auf der Basis zusammenarbeiten. Superman erkundet das Zentrum, ist aber besiegt. Von seinen Bemühungen bewegt, planen die Helden, Ray Palmers Reduktionsstrahl zu verwenden, um die Insel zusammen mit einem Frontalangriff zu destabilisieren, und während Hal und Ace eine Bombenmission in die Kreatur fliegen, lässt Flash die Insel mit dem Strahl durchkreuzen.
Der Luftangriff ist fast übertroffen und eine Herde Dinosaurier überfällt Faradays Bodentruppen. Die psychische Kraft des Zentrums überwältigt J'onn kurzzeitig. Faraday wird von einem Dinosaurier gefangen genommen und beide sterben, nachdem Faraday Handgranaten abgefeuert hat. Hal und Ace schießen in den Kern des Zentrums, aber ein halluzinogener Angriff verwirrt sie. Eine dicke rote Flüssigkeit blockiert ihre Waffen und erstickt sie fast. Hals Ring gibt Anweisungen der Wächter des Universums über seine Verwendung weiter. Ace detoniert seine Nutzlast, bevor Hal ihn rettet. Der Blitz rast über den Ozean, springt auf die Oberfläche des Zentrums und bedeckt sie zu Fuß. Das Zentrum beginnt zu schrumpfen. Hal hüllt die Insel in grüne Energie und schleppt sie in den Weltraum, wo sie explodiert. Während das Team seinen Sieg feiert, taucht ein leuchtendes Licht aus dem Wasser auf und Aquaman taucht aus einem U-Boot mit Superman auf.
Die Welt feiert die Niederlage des Zentrums mit einer Zeremonie. Der Film endet mit einer Montage verschiedener Helden und Bösewichte, einschließlich der Geburt der Justice League in der Titelrede von John F. Kennedy.