在首集中，电影《复仇者联盟》的「纽约大战」刚刚过去不久，超级英雄和外星人的存在已经人尽皆知，全世界都在尝试适应新的现实。Phil Coulson特工死而复生，奉命调查一个名叫「涨潮」（The Rising Tide）的神秘组织。对手底细不明且难以追踪，为了完成任务，他决定从「神盾局」中挑选几名精英特工组建一个特别行动组。他们的第一项任务是调查一个拥有超自然力量的普通人——此人的力量可以用来救人，但也可以用来制造毁灭性的破坏。

Coulson和他的神盾局特工们前往秘鲁调查一种来源不明的神秘物件。除了知道这东西代号「0-8-4」之外，他们对它一无所知。在遇到漂亮性感的女指挥官Camilla Reyes（Leonor Varela）之后，Coulson立刻来了精神……可是在3万英尺的高空之上，飞出的可不仅仅是两人擦出的火花。

天才科学家Franklin Hall（Ian Hart）博士遭到绑架，Coulson特工和他的神盾局小组成员无法判断绑匪的身份，但他们必须与时间赛跑来确定他的位置。然而他们的计划出现严重问题，Skye是他们手中仅剩的一张王牌。难道要让没有经验的Skye只身深入虎穴？Coulson感觉自己被逼到了悬崖边上。

一个神秘的女人仅凭一己之力就犯下数起抢劫大案，Coulson特工和他的神盾局特别小组决定展开调查。可是当这个女人的真实身份曝光后，一个糟糕的秘密可能彻底毁掉Coulson。

Coulson和他的团队前往亚洲营救一个拥有危险能力的年轻人（他能制造火焰）。一个穿花裙子的神秘女人将年轻人带到一个实验室，她似乎掌握着破解年轻人身上秘密的关键。与此同时，Skye隐瞒的一个秘密可能危及她和整个团队的关系。当大家最需要Skye的时候，Skye却很可能不能出手相助。

当越来越多的悬浮尸体出现后, Coulson和他的神盾局小组必须尽快找到一个行踪诡异的连环杀手。谁都不安全……包括这个团队中的每一名成员！

Ward和Fitz奉命从事一项第八等级的绝密任务，但一系列事件可能导致此次行动以悲剧收场。眼看他们有生命危险，Coulson决心不惜一切代价营救他们。但是神盾局向Coulson及其团队隐瞒了一些危险的秘密，迫使Coulson不得不首先与内部的「官僚主义」作斗争。Maximiliano Hernandez在本集中扮演Sitwell特工，Charles Halford扮演Shaw特工，Alison White扮演Marta，Ilia Volok扮演Vladimir。

本集是该剧与Marvel电影《雷神2：黑暗世界》（Marvel’s “Thor: The Dark World）的交叉集，故事以《雷神2》中发生的事件为背景。Coulson和他的团队必须处理电影情节中尚未解决的一些事情，将各种线索拼凑起来。他们发现其中某件事可能彻底毁掉一名组员。

一股神秘的力量可能毁掉Coulson和他的团队，迫使他们采取应对之道。事实上，只有与May的过去相关的一个秘密能够救他们。

Coulson和他的团队再次和「蜈蚣」（Centipede）组织狭路相逢，这一次他找来「超级战士」Mike Peterson帮忙。当他们越来越接近真相之时，令人惊讶的秘密突然曝光，整个团队遇到意想不到的威胁。「穿花裙子的女人」Raina也将出现在本集中，她在神盾局与「蜈蚣」组织的战争中起关键作用。

Coulson发现了自己死而复生之谜的关键信息。当蜈蚣组织蠢蠢欲动时，Coulson的发现可能给神盾局特别小组的一名成员造成严重后果。

Coulson和May发现了一些与Skye的背景有关的惊人信息。与此同时，Coulson和他的团队在神盾局训练学院面临一场「风暴」。

Coulson和他的团队坚持不懈地追踪「千里眼」（Clairvoyant）。Coulson、Ward、Simmons等人登上了一辆神秘的列车，Ward假扮列车员，而Coulson和Simmons假扮一对父女。他们很快意识到这辆列车前方到站是……死亡！正如此前新闻提到的那样，漫画界的泰山北斗Stan Lee将亲自在本集中亮相。

为了救Skye，Coulson决定向对手发动攻击。他还邀请Ward过去的训练官John Garrett（Bill Paxton）来帮助自己。Coulson很快发现了自己生活中的惊人真相……还有神盾局的惊人秘密。

能够轻易魅惑他人的女妖精Lorelei（Elena Satine）从仙宫逃到地球，Coulson和他的团队面对致命威胁。与Lorelei缠斗了很长时间的仙宫女战士Sif（Jaimie Alexander）奉Odin之命来地球救援Coulson的团队并将Lorelei缉捕归案。

John Garrett特工（Bill Paxton）和Antoine Triplett特工（B.J. Britt）回来帮助Coulson和神盾局小组追踪当前的头号敌人--“千里眼”（Clairvoyant）。死亡战士（J. August Richards）为了保护主人的真实身份不惜大开杀戒。

Coulson和他的团队发现他们无法相信任何人。更糟的是，他们和一个叛徒一起被困在一种非常糟糕的情况中。

美国空军上校Glenn Talbot（Adrian Pasdar）对神盾局特别行动组穷追不舍，迫使Coulson和他的队友们躲到一个没人能想到的地方。但他们在这地方发现了神盾局最危险的秘密——这些秘密足以毁掉他们所有人。

事实证明，Coulson一直在密切注视并保护Audrey……尽管她不知道他已经死而复生。Coulson看起来迫切希望与Audrey重续旧缘，但Audrey可能已经有了新的生活。

神盾局正在一点一点地毁灭，Coulson和他的神盾局特别行动组已经没有任何值得信任的盟友，于是Nick Fury的得力助手Maria Hill（Cobie Smulders）决定回来帮助Coulson渡过难关。

Ward和背叛和HYDRA组织的惊人秘密一同曝光，Coulson和他的团队必须以卧底身份从事一项秘密任务——所有人都不可能毫发无损地回来。

黑暗的秘密曝光后，Coulson和他的团队决心不惜一切代价阻止Garrett和HYDRA组织的势力继续危害人间。