Kiedy ziemia staje w obliczu niebezpieczeństwa szef organizacji S.H.I.E.L.D. - Nick Fury (Samuel L. Jackson) zbiera grupę superbohaterów, którzy staną przeciwko nadciągającemu złu. Swoje siły łączą m.in. : Kapitan Ameryka (Chris Evans), Thor (Chris Hemsworth), Iron Man (Robert Downey Jr.), Czarna Wdowa (Scarlett Johansson), Hulk (Mark Ruffalo) oraz Hawkeye (Jeremy Renner). Bohaterom pomogą w walce agenci S.H.I.E.L.D. - m.in. agentka Maria Hill (Cobie Smulder) oraz agent Phil Coulson (Clark Gregg). Film jest kontynuacją wątków z filmów : "Iron Man", "Iron Man 2", "Thor", "Captain America : Pierwsze Starcie" oraz "Incredible Hulk".