最先与灭霸军团遭遇的雷神索尔一行遭遇惨烈打击，洛基遇害，空间宝石落入灭霸之手。未几，灭霸的先锋部队杀至地球，一番缠斗后掳走奇异博士。为阻止时间宝石落入敌手，斯塔克和蜘蛛侠闯入了敌人的飞船。与此同时，拥有心灵宝石的幻视也遭到外星侵略者的袭击，为此美国队长、黑寡妇等人将其带到瓦坎达王国，向黑豹求助。幸免于难的索尔与星爵一行相逢，随后他们兵分两路。索尔与火箭、格鲁特踏上再铸雷神之锤的旅程，星爵则与卡魔拉等人试图阻止灭霸的恶行。而知晓灵魂宝石下落的卡魔拉，同样是其义父灭霸追踪的对象。　　攸关整个宇宙命运的史诗战役全面展开，超级英雄们为了平凡而自由的生命奋不顾身……

　　电影讲述了外星共生体“毒液”与宿主埃迪（汤姆·哈迪 饰）这对“最佳拍档”遇上致命反派共生体“卡内奇”（伍迪·哈里森 饰），超级英雄和邪恶反派的宿命之战即将开始。

　　美国队长史蒂夫·罗杰斯（克里斯·埃文斯ChrisEvans饰）带领着全新组建的复仇者联盟，继续维护世界和平。然而，一次执行任务时联盟成员不小心造成大量平民伤亡，从而激发政治压力，政府决定通过一套监管系统来管理和领导复仇者联盟。联盟内部因此分裂为两派：一方由史蒂夫·罗杰斯领导，他主张维护成员自由，在免受政府干扰的情况下保护世界；另一方则追随托尼·斯塔克（小罗伯特·唐尼RobertDowneyJr.饰），他令人意外地决定支持政府的监管和责任制体系。神秘莫测的巴基（塞巴斯蒂安·斯坦SebastianStan饰）似乎成为内战的关键人物……

　　人类在与地球相似的遥远外星建立了新家园，但这个星球上却有一种病毒，男人感染后可以听到其他人和动物的心声，每个男人脑子里的想法都能被他人听到，人与人之间不存在隐私，新星球上的普伦提司镇的男人们就不堪忍受自己的想法被人听见。
　　托德·赫维特（汤姆·赫兰德饰）是出生于这座小镇的男孩，他的认知中小镇没有女人是因为该星球土著居民蓝光兽家园被人类侵犯时故意让人类感染了噪音病毒，他们还杀光了所有女性。托德对此深信不疑，直到他遇到一个女孩。
　　托德在小镇附近的森林里遇到了一个叫维奥拉（黛西·雷德利饰）的女孩，她来自遥远的地球，她的飞船因故坠毁在森林里，普伦提司镇的镇长在得知这个消息后立刻展开对他俩的追杀，托德为了保护女孩维奥拉只好一起出逃，开始了一段他意想不到且危机重重的星球冒险。

一声响指，宇宙间半数生命灰飞烟灭。几近绝望的复仇者们在惊奇队长（布丽·拉尔森 Brie Larson 饰）的帮助下找到灭霸（乔什·布洛林 Josh Brolin 饰）归隐之处，却得知六颗无限宝石均被销毁，希望彻底破灭。如是过了五年，迷失在量子领域的蚁人（保罗·路德 Paul Rudd 饰）意外回到现实世界，他的出现为幸存的复仇者们点燃了希望。与美国队长（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰）冰释前嫌的托尼（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰）找到了穿越时空的方法，星散各地的超级英雄再度集结，他们分别穿越不同的时代去搜集无限宝石。而在这一过程中，平行宇宙的灭霸察觉了他们的计划。　　注定要载入史册的最终决战，超级英雄们为了心中恪守的信念前仆后继……