כאשר טוני סטארק מנסה להתניע תכנית של שמירת שלום רדומה, דברים משתבשים וגיבורי העל הגדולים ביותר בכדור הארץ עומדים למבחן האולטימטיבי כשגורלו של כדור הארץ עומד על כף המאזניים. כשאולטרון, נבל טכנולוגיה מבהיל ומרושע עולה ומנסה להכחיד את האנושות, זה תלוי רק בנוקמים לעצור אותו מלממש את תכניותיו הנוראיות. הם נאלצים להתעמת עם שתי דמויות מסתוריות וחדשות: וונדה מקסימוב ופייטרו מקסימוב ופוגשים חבר ישן בחזות חדשה. כל זה מביא אותם לכדי בריתות לא קלות ופעולות בלתי צפויות הסוללות את הדרך לאפוס יוצא דופן של הרפתקה גלובלית.