O poderoso Capitão América, o lendário Thor, o impetuoso Homem de Ferro, o irascível Hulk e outros super-heróis da mesma estirpe voltam a ser chamados a lutar pelo futuro da Humanidade. Desta vez, a ameaça é uma forma de inteligência artificial chamada Ultron, degenerada de uma experiência de Tony Stark que tinha como objetivo conceber um programa informático que mantivesse a paz na Terra. Ultron decide que a única forma lógica de salvar o planeta é erradicar as pessoas... Para o enfrentar – e ao seu exército de "drones" –, a equipa de Vingadores vai ter de mobilizar e combinar eficazmente todos os seus poderes extraordinários e, sobretudo, a força que mais os distingue do vilão: o seu lado humano.