神盾局局长弗瑞外出遇到了袭击，美国队长被陷害是杀害弗瑞的凶手。在逃避追捕时，他发现自己的好友巴基并没有死，但却被九头蛇组织洗脑成杀人工具。假死的弗瑞联手美国队长、黑寡妇，除掉了九头蛇在神盾局的卧底，终止了“洞察计划”。
复仇者们再次联手，捣毁了九头蛇的窝点，在这里他们遇到了被九头蛇改造的姐弟，猩红女巫和快银，抢回了被九头蛇抢走的权杖。钢铁侠托尼和班纳博士对权杖进行研究，创造出人工智能奥创，奥创有一个想法，保护地球首先要消灭人类。复仇者们没有办法打败奥创和他的机械军团，心灵宝石、贾维斯和雷神之锤的合力，幻视诞生了。幻视打败了奥创和他的军团。
政府决定制定一套监管系统来管理复仇者联盟，复仇者联盟分成了两派，以美国队长为首的一派不同意，以钢铁侠为首的一派同意。瓦卡达的国王在恐怖袭击中遇难，凶手很像是巴基。钢铁侠知道巴基是杀害自己父母的凶手后，矛盾激化，美队、钢铁侠和巴基三人大打出手。黑豹知道真相后，把美队和巴基带回瓦卡达。
黑豹特查拉在父亲去世后回到瓦卡达，继承王位。瓦卡达与世隔绝，拥有世界最先进的科技。特查拉的堂兄回到瓦卡达与其争夺王位，堂兄父亲死后，堂兄自己在美国长大变成杀人工具。一翻争夺后，王位依旧是特查拉的。
地球小朋友奎尔被星际猎人勇度劫持，在勇度的培养下，奎尔成为了自称“星爵”的星际猎人。奎尔接受了偷取宇宙灵球的任务，结果被关进监狱，认识了浣熊火箭、树人格鲁特、卡魔拉和“毁灭者”德拉克斯。灵球在手的奎尔遭到了灭霸手下罗南的追杀，因为灵球里是无限宝石啊，五个人联手打败了罗南，灵球放在了新星军团的总部。火箭偷走了大祭司的能量电池，银河护卫队被追杀。有个人出现解救了他们，这个人是奎尔的生父伊戈，他们来到伊戈的星球上。卡魔拉发现了伊戈的阴谋，他只是想借用奎尔的神力征服宇宙，奎尔知道自己的母亲是被伊戈杀害。银河护卫队合力打败伊戈，奎尔的养父勇度为了救他去世。
工程师斯科特因为盗窃入狱，出狱后的他为了生活继续盗窃。一次他偷到了穿上后可以变化大小的衣服，这都是老蚁人的圈套，斯科特成为新一代蚁人。参与到美队、钢铁侠内战中的蚁人被软禁在家，老蚁人和女儿为了救出困在量子领域的妻子，找到了斯科特帮忙。成功救出了初代黄蜂女的他们，在量子领域又有了新的探索。
外科医生斯特兰奇遭遇严重的车祸，他的双手再也无法拿起手术刀。无法甘心的他来到尼泊尔，想要找到可以治好自己手指的神秘之术，他结识了古一法师开始练习法术。古一法师的另一位弟子学习禁术，召唤黑暗之神。斯特兰奇利用带有无限宝石的阿戈摩托之眼，打败黑暗之神，斯特兰奇代替去世的古一法师，守护地球圣殿。
雷神得知了诸神黄昏的预言，努力想要制止，索尔和洛基在奇异博士的帮助下找到了父亲奥丁，奥丁死后，索尔的姐姐，死亡女神海拉出现。为了打败海拉，洛基制造了诸神黄昏，阿斯加德毁灭，雷神带领自己的子民前往地球，途中遇到了灭霸的飞船。
灭霸想要抢夺六颗无限宝石，让宇宙的一半生命消失维持宇宙秩序。他血洗山达尔星夺取力量宝石，杀死洛基拿到空间宝石，在收藏家那里抢到现实宝石，在沃米尔星球用女儿卡魔拉的命换取灵魂宝石，为了保住钢铁侠，奇异博士交出了时间宝石，最后灭霸杀了幻视得到心灵宝石。复仇者联盟用尽全力没有阻止灭霸，他的一个响指让宇宙一半的生命变成了灰。弗瑞局长在化成灰前，用惊奇队长留给它的呼叫机发出信号。
卡罗尔在一次试飞过程中遭到了克里人的袭击，她在摧毁引擎时，被其中的力量附体，克里人把她带回训练成战士。回到地球得知一切真相的克罗尔，变身惊奇队长。惊奇队长在收到弗瑞局长的信号后，赶到地球加入复仇者联盟。
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