一股突如其来的强大邪恶势力对地球造成致命威胁，没有任何一个超级英雄能够单独抵挡。长期致力于保护全球安危的神盾局（SHIELD）感到措手不及，其指挥官“独眼侠”尼克·弗瑞（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）意识到他必须创建一个“史上最强”的联盟组织， 云集各方超级英雄一起发威，才能拯救世界于水深火热，抵御黑暗势力的侵袭。于是由六大超级英雄——“钢铁侠”（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰）、“雷神” （克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 饰）、“美国队长”（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰）、“绿巨人” （马克·鲁弗洛 Mark Ruffalo 饰）、“黑寡妇”（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）和“鹰眼”（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰）组成的 “复仇者联盟”应运而生。他们各显神通，团结一心，终于战胜了邪恶势力，保证了地球的安全。

渐渐习惯了现代生活的美国队长史蒂夫·罗杰斯（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰），在一次行动后隐隐嗅到神盾局内部所弥漫出来的凶险气味。而当得知神盾局正秘密进行的“洞察计划”后，他更为此感到愤怒。某天，神盾局指挥官尼克-法瑞（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）遭到一群武装分子袭击，他拼尽全力将一支U盘交到美国队长手中，这里面藏着该局二战以来最重要且最可怕的秘密。在此之后，美国队长因涉嫌杀害尼克而遭到前局长亚历山大·皮尔斯（罗伯特·雷德福/Robert Redford 饰）的通缉和追杀，逃亡中他得到黑寡妇（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）和退伍老兵“猎鹰”（安东尼·麦凯 Anthony Mackie 饰）的帮助。 他们必须争分夺秒解开神盾局的秘密，阻止“洞察计划”的施行…

在复仇者联盟众英雄的努力下，于灭霸无限手套事件中化作为灰烬的人们，重新回到了人世间，曾经消失的蜘蛛侠 彼得帕克 也回归到了普通的生活之中，数月后，蜘蛛侠彼得帕克所在的学校举行了欧洲旅游，帕克也在其中， 在欧州威尼斯旅行时，一个巨大无比的水怪袭击了威尼斯，不敌敌人的蜘蛛侠幸得一位自称神秘客的男子搭救才击退敌人，之后 神盾局局长找上正在旅游的彼得帕克并要求其加入神盾局，并安排神秘客协助帕克，神秘客自称来自其他宇宙，并告知一群名为元素众的邪恶势力已经入侵这个宇宙了，为了守护来之不易的和平，蜘蛛侠决定与神秘客联手，然而在神秘客那头罩之中，似乎隐藏着什么不为人知的真相……

艾米特（克里斯·帕拉特 Chris Pratt 配音）是乐高世界中一个普通到没有存在感的建筑师，他每天精神饱满，乐观向上，按照说明书的指示从事一天的活动。某天收工后，他意外掉入一个深洞，后背还黏了奇怪的东西，随后就被兼具凶暴和善良两面的警察（利亚姆·尼森 Liam Neeson 配音）带走问话。原来统治乐高世界的生意王（威尔·法瑞尔 Will Ferrell 配音）对那些极富创造力的小人极为不满，他讨厌不同系列的乐高世界相互交叉，更讨厌脱离了说明书独辟蹊径的发明创造。因此他将所有世界隔开，囚禁了那些创意大师，还策划着一场可怕的阴谋。艾米特危机时刻被露西（伊丽莎白·班克斯 Elizabeth Banks 配音）救下，并被先知维特鲁维斯（摩根·弗里曼 Morgan Freeman 配音）认定为救世主。 暴风雨般的迫害袭向创意大师们，想象力贫乏的艾米特能否担此重任？

托尼·斯塔克（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰）试图重启一个已经废弃的维和项目，不料该项目却成为危机导火索。世上最强大的超级英雄——钢铁侠、美国队长（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰）、雷神（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 饰）、绿巨人（马克·鲁弗洛 Mark Ruffalo 饰）、黑寡妇（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）和鹰眼（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰），不得不接受终极考验，拯救危在旦夕的地球。神秘反派奥创（詹姆斯·斯派德 James Spader 配音）逐渐崛起，超级英雄们必须重新集结，竭力阻止奥创实施人类灭绝计划。战斗中，复仇者联盟成员们还遇到了两个新人物——旺达·马克西莫夫（伊丽莎白·奥尔森 Elizabeth Olsen 饰）和皮特罗·马克西莫夫（亚伦·泰勒-约翰逊 Aaron Taylor-Johnson 饰），以及以全新面目归来的老朋友——幻视（保罗·贝坦尼 Paul Bettany 饰）。 世界秩序濒临崩溃，复仇者联盟必须阻止奥创的阴谋。强敌不断出现，一场空前绝后的全球浩战即将展开……