在围剿斯克鲁人的战斗中，克里人星际战队成员弗斯（布丽·拉尔森 Brie Larson 饰）不幸成为对方的俘虏。斯克鲁人尝试探究弗斯的记忆，最终发现连弗斯本人都不知道的一段往事，进而也得知名为温迪•劳森博士的女子掌握着他们急于得到的时空引擎。趁对方不备，拥有强大超能力的弗斯摆脱束缚，逃到了代号为C-53的地球，而这里也正是她那段失落的记忆的发生地。未过多久，神盾局探员弗瑞特工（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）找上门来，而紧随其后的斯克鲁人更是引发了地球人前所未见的大骚动。
手段无情冷酷的正义使者惩罚者卡斯尔（布莱恩·布鲁姆 Brian Bloom 配音）在追查军火贩子该隐（Kyle Hebert 配音）时遇到了黑寡妇（詹妮弗·卡朋特 Jennifer Carpenter 配音）和神盾局指挥官弗瑞（John Eric Bentley 配音）。神盾局志在防止他们所开发的尖端武器技术被利维坦等恐组织获取，因此急需沿着该隐这条线找到失窃的技术资料。崇尚个人主义的卡斯尔最终接受弗瑞的建议，和黑寡妇组成了临时搭档。然而卡斯尔绝不会轻易听从他人的安排，行动中他执意抓住作恶多端的该隐，为此
