《船長哈洛克》講述了主人公哈洛克告別陳腐的地球，乘上宇宙戰艦“阿爾卡迪亞號”進行戰斗的故事。影片營造了一個黑暗世界，影射出現代社會存在的諸多問題，在保證展現原作魅力的同時，最大限度對哈洛克角色本身陰暗面的進行描繪。

遙遠的未來，人類科技昌明，已經進入可以隨心所欲穿梭銀河各個角落的時代。與此同時，身處銀河邊緣的人們為了取得回到地球的居住權而挑起戰爭。為此，四艘Death Shadow級別的宇宙戰列艦被打造出來，投入戰場。四號戰列艦的艦長名叫哈洛克（小栗旬 配音），他一戰成名，成為名垂青史的英雄。然而隨著戰爭落下帷幕，哈洛克的身影也從人們的視線中消失。未過多久，船首刻著巨大骷髏頭飾的海盜船“阿爾卡迪亞號”突然現身，而海盜船長竟然就是曾經的英雄哈洛克！此番他以宇宙海盜的身份高舉叛旗，對抗聯邦政府，成為在全宇宙范圍內遭到通緝的頭號罪犯。

青年“亞馬”（三浦春馬 配音）從政府那里接受了暗殺哈洛克的密令，隨即偽裝成船員潛入阿爾卡迪亞號。他沉著縝密，一步步接近這個宇宙重犯，然而卻在這一過程中相繼發現哈洛克的真實目的、海盜船的本來面目以及地球上被掩蓋的真相。

世界滅亡在即，為了那萬分之一的渺茫希望，哈洛克和戰友們團結一致，全力沖刺。一度被聯邦政府掩蓋在黑暗之下的真相，閉鎖的大門隱約打開，透射出未來的光芒……