Khi Loki, người em trai nuôi độc ác của Thor đến từ hành tinh Asgard xa xôi, đột nhập vào căn cứ của S.H.I.E.L.D (Tổ chức gìn giữ hòa bình quốc tế), hắn đã chiếm được khối Tesseract và thu được nguồn năng lượng vô hạn từ nó. Loki âm mưu dẫn một đội quân tới Trái đất thôn tính và biến loài người thành nô lệ. Nick Fury, giám đốc của S.H.I.E.L.D. nỗ lực tập hợp một đội quân tinh nhuệ nhất để bảo vệ hòa bình. Tuy nhiên, anh và người cộng sự lâu năm là điệp viên Coulson phải tìm cách thuyết phục các siêu anh hùng phối hợp thành một đội thay vì chiến đấu chống lại nhau...