一股突如其来的强大邪恶势力对地球造成了致命威胁，没有任何一位超级英雄能够单独抵挡这股黑暗力量的侵袭。长期致力于保护全球安危的神盾局（SHIELD）对此感到措手不及，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，云集各方超级英雄共同发威，才能拯救世界于水深火热。于是，由六大超级英雄组成的“复仇者联盟”应运而生：“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）。面对无法独自战胜的强敌，他们各显神通，团结一心，终于战胜了邪恶势力，保证了地球的安全与人类免于覆灭的危机。