神盾局局長弗瑞外出遇到了襲擊，美國隊長被陷害是殺害弗瑞的兇手。在逃避追捕時，他發現自己的好友巴基並沒有死，但卻被九頭蛇組織洗腦成殺人工具。假死的弗瑞聯手美國隊長、黑寡婦，除掉了九頭蛇在神盾局的臥底，終止了“洞察計劃”。
復仇者們再次聯手，搗毀了九頭蛇的窩點，在這裡他們遇到了被九頭蛇改造的姐弟，猩紅女巫和快銀，搶回了被九頭蛇搶走的權杖。鋼鐵俠託尼和班納博士對權杖進行研究，創造出人工智能奧創，奧創有一個想法，保護地球首先要消滅人類。復仇者們沒有辦法打敗奧創和他的機械軍團，心靈寶石、賈維斯和雷神之錘的合力，幻視誕生了。幻視打敗了奧創和他的軍團。
政府決定製定一套監管系統來管理復仇者聯盟，復仇者聯盟分成了兩派，以美國隊長為首的一派不同意，以鋼鐵俠為首的一派同意。瓦卡達的國王在恐怖襲擊中遇難，兇手很像是巴基。鋼鐵俠知道巴基是殺害自己父母的兇手後，矛盾激化，美隊、鋼鐵俠和巴基三人大打出手。黑豹知道真相後，把美隊和巴基帶回瓦卡達。
黑豹特查拉在父親去世後回到瓦卡達，繼承王位。瓦卡達與世隔絕，擁有世界最先進的科技。特查拉的堂兄回到瓦卡達與其爭奪王位，堂兄父親死後，堂兄自己在美國長大變成殺人工具。一翻爭奪後，王位依舊是特查拉的。
地球小朋友奎爾被星際獵人勇度劫持，在勇度的培養下，奎爾成為了自稱“星爵”的星際獵人。奎爾接受了偷取宇宙靈球的任務，結果被關進監獄，認識了浣熊火箭、樹人格魯特、卡魔拉和“毀滅者”德拉克斯。靈球在手的奎爾遭到了滅霸手下羅南的追殺，因為靈球裡是無限寶石啊，五個人聯手打敗了羅南，靈球放在了新星軍團的總部。火箭偷走了大祭司的能量電池，銀河護衛隊被追殺。有個人出現解救了他們，這個人是奎爾的生父伊戈，他們來到伊戈的星球上。卡魔拉發現了伊戈的陰謀，他只是想借用奎爾的神力征服宇宙，奎爾知道自己的母親是被伊戈殺害。銀河護衛隊合力打敗伊戈，奎爾的養父勇度為了救他去世。
工程師斯科特因為盜竊入獄，出獄後的他為了生活繼續盜竊。一次他偷到了穿上後可以變化大小的衣服，這都是老蟻人的圈套，斯科特成為新一代蟻人。參與到美隊、鋼鐵俠內戰中的蟻人被軟禁在家，老蟻人和女兒為了救出困在量子領域的妻子，找到了斯科特幫忙。成功救出了初代黃蜂女的他們，在量子領域又有了新的探索。
外科醫生斯特蘭奇遭遇嚴重的車禍，他的雙手再也無法拿起手術刀。無法甘心的他來到尼泊爾，想要找到可以治好自己手指的神秘之術，他結識了古一法師開始練習法術。古一法師的另一位弟子學習禁術，召喚黑暗之神。斯特蘭奇利用帶有無限寶石的阿戈摩托之眼，打敗黑暗之神，斯特蘭奇代替去世的古一法師，守護地球聖殿。
雷神得知了諸神黃昏的預言，努力想要制止，索爾和洛基在奇異博士的幫助下找到了父親奧丁，奧丁死後，索爾的姐姐，死亡女神海拉出現。為了打敗海拉，洛基製造了諸神黃昏，阿斯加德毀滅，雷神帶領自己的子民前往地球，途中遇到了滅霸的飛船。
滅霸想要搶奪六顆無限寶石，讓宇宙的一半生命消失維持宇宙秩序。他血洗山達爾星奪取力量寶石，殺死洛基拿到空間寶石，在收藏家那裡搶到現實寶石，在沃米爾星球用女兒卡魔拉的命換取靈魂寶石，為了保住鋼鐵俠，奇異博士交出了時間寶石，最後滅霸殺了幻視得到心靈寶石。復仇者聯盟用盡全力沒有阻止滅霸，他的一個響指讓宇宙一半的生命變成了灰。弗瑞局長在化成灰前，用驚奇隊長留給它的呼叫機發出信號。
卡羅爾在一次試飛過程中遭到了克里人的襲擊，她在摧毀引擎時，被其中的力量附體，克里人把她帶回訓練成戰士。回到地球得知一切真相的克羅爾，變身驚奇隊長。驚奇隊長在收到弗瑞局長的信號後，趕到地球加入復仇者聯盟。
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