Nachdem Captain America das Atomraketenprogramm der Nazis im Alleingang vereitelt und außerirdische Unterstützer enttarnt hat, fällt er in einen sechzigjährigen Kälteschlaf. Jahrzehnte später wecken ihn Forscher im Auftrag von General Nick Fury, dem Leiter des streng geheimen S.H.I.E.L.D.-Projekts. Denn eine neue Bedrohung steht bevor: Reptilienartige Aliens wollen die Erde erobern. Um die Invasion aufzuhalten, versammelt Fury die mächtigsten Superhelden der Welt. Captain America soll die Gruppe anführen und darf deshalb nicht fehlen. Doch die Zusammenarbeit der Avengers gestaltet sich schwieriger als erwartet: Eigenheiten und übergroße Egos sorgen zunächst für Spannungen im Team.