故事发生在遥远的26世纪,外科医生依德(克里斯托弗·瓦尔兹 Christoph Waltz 饰)在垃圾场里捡到了只剩下头部的机械少女将她带回家中,给她装上了本来为自己已故的女儿所准备的义体,并取名阿丽塔(罗莎·萨拉扎尔 Rosa Salazar 饰)。苏醒后的阿丽塔对这个五彩斑斓但却暴力而又残酷的世界产生了浓厚的兴趣,在结识了青年雨果(基恩·约翰逊 Keean Johnson 饰)后,阿丽塔开始接触名为机动球的运动,并在比赛中展现出了惊人的格斗天赋。 在废铁城居民们的头顶,漂浮着巨大的浮空城市撒冷,废铁城居民们的一切劳作和付出,都是为了给撒冷提供继续运作的燃料。在大财阀维克特(马赫沙拉·阿里 Mahershala Ali 饰)所设立的机动球比赛中,最终获得冠军的人能够获得前往撒冷生活的资格,阿丽塔决定利用自己的格斗天赋参加比赛,却被卷入了一个巨大的阴谋之中。
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……
美国队长史蒂夫·罗杰斯(克里斯·埃文斯 Chris Evans 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 Robert Downey Jr. 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 Sebastian Stan 饰)似乎成为内战的关键人物……
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……