一股突如其来的强大力量从宇宙魔方中出现，还带来了邪神洛基，他带走了宇宙魔方，并摧毁了实验现场，使长期致力于保护全球安危的“神盾局”感到措手不及。指挥官“独眼侠”尼克·弗瑞意识到他必须创建一个“史上最强”的联盟组织，集结各方超级英雄，才能拯救世界。
于是由六大超级英雄－“钢铁侠”托尼·史塔克、“雷神”索尔·奥丁森、“美国队长”史蒂夫·罗杰斯、“绿巨人”布鲁斯·班纳、“黑寡妇”娜塔莎·罗曼诺夫和“鹰眼”克林特·巴顿组成的“复仇者联盟”应运而生。他们各显神通，团结一心，终于战胜了来自外星的邪恶势力，保护了地球的安全。
身经百战的超级英雄们产生了职业倦怠，已经卸下战甲的托尼·斯塔克因此发明了“奥创”——有自我意识、有学习能力的人工智能机器人，并将指挥机器人军团的重任交给奥创。
令他们始料不及的是，不断进化的奥创得出了“人类是地球上最大的威胁”这一结论，进而开始实施消灭人类的计划。复仇者联盟必须再度集合，解决这个由他们亲手制造的危机；最后，奥创被彻底消灭，复仇者联盟迎来猎鹰、幻视、战争机器、和绯红女巫的加入。
