Nos últimos anos do reinado de Vitória, Londres é sacudida por um grupo de pessoas, na maioria mulheres, com habilidades especiais.

Ao tentar proteger o planeta de ameaças, Tony Stark constrói um sistema de inteligência artificial que cuidaria da paz mundial. O projeto acaba dando errado e gera o nascimento do Ultron. Com o destino da Terra em jogo, os Vingadores terão que se unir para mais uma vez salvar a raça humana da extinção.

Loki, o irmão de Thor, ganha acesso ao poder ilimitado do cubo cósmico ao roubá-lo de dentro das instalações da S.H.I.E.L.D. Nick Fury, o diretor desta agência internacional que mantém a paz, logo reúne os únicos super-heróis que serão capazes de defender a Terra de ameaças sem precedentes. Homem de Ferro, Capitão América, Hulk, Thor, Viúva Negra e Gavião Arqueiro formam o time dos sonhos de Fury, mas eles precisam aprender a colocar os egos de lado e agir como um grupo em prol da humanidade.