Nell'anno 40.000 dopo l'era barbarica della "contestazione globale", Barbarella sta dirigendosi verso Venere a bordo della sua nave spaziale. Il presidente della Terra le ordina di compiere una missione speciale: rintracciare lo scienziato Durand Durand, scomparso da qualche anno con il segreto del raggio positronico, potente e infernale mezzo di distruzione. Il futuro della Terra, che da millenni ormai vive in pace, è nelle mani di Barbarella. Durante la sua missione la donna incappa nelle avventure più imprevedibili: giunge su un pianeta che è una specie di Sodoma e Gomorra interplanetaria, dominato da un tiranno il quale, adottando una teoria manichea, ha isolato i buoni in un labirinto senza uscita, mentre i cattivi vivono nel peccato e nella perversione della Città Nera, capitale di questo strano pianeta, costruita su un mare di "magmos", sostanza che si nutre di tutti i peccati che vengono consumati nella Città Nera. Grazie all'aiuto di un gruppo di rivoluzionari e di un "angelo", Barbarella, non solo riesce a rintracciare e a mettere fuori combattimento Durand Durand (un pazzo assetato di potere che intende usare il suo raggio della morte per dominare l'universo) ma a far inghiottire la Città Nera dal "magmos".