一声响指，宇宙间半数生命灰飞烟灭。几近绝望的复仇者们在惊奇队长（布丽·拉尔森 Brie Larson 饰）的帮助下找到灭霸（乔什·布洛林 Josh Brolin 饰）归隐之处，却得知六颗无限宝石均被销毁，希望彻底破灭。如是过了五年，迷失在量子领域的蚁人（保罗·路德 Paul Rudd 饰）意外回到现实世界，他的出现为幸存的复仇者们点燃了希望。与美国队长（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰）冰释前嫌的托尼（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰）找到了穿越时空的方法，星散各地的超级英雄再度集结，他们分别穿越不同的时代去搜集无限宝石。而在这一过程中，平行宇宙的灭霸察觉了他们的计划。　　注定要载入史册的最终决战，超级英雄们为了心中恪守的信念前仆后继……

史上最另类超级英雄、语不惊人死不休的死侍（瑞安·雷诺兹 Ryan Reynolds 饰）睽违六年终于万众瞩目重返大银幕，更首度加入漫威电影宇宙！除了与老搭档钢力士、负音波少年弹头和雪绪再度聚首，更将与睽别15年的金钢狼（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）二度并肩作战再续兄弟情，时间管理局找上门带走他也从容不迫，并自认只有自己能当漫威救世主，改写漫威电影宇宙！

吉姆（克里斯·普拉特 Chris Pratt 饰）是阿瓦隆号飞船上的一位工薪阶层旅客，在飞船前往太空殖民地家园2号的120年旅途中，因一次意外，他从冷冻睡眠中醒来。发现自己有可能要在这艘巨船上独自度过89年，吉姆试着重新入睡，但最终只能在安置了5000个同行人员的睡眠舱中孤独生活，处于自杀边缘的吉姆绝望中孤注一掷，于是，他唤醒了一名女乘客奥罗拉（詹妮弗·劳伦斯 Jennifer Lawrence 饰），两人在相处的期间产生了爱情的火花。而当飞船的操作系统瘫痪，这对情侣面临着更大的问题，生命受到威胁的不仅仅是他们自己，也包括同行的旅伴，和航行本身。

美国气候学家杰克（丹尼斯?奎德 Dennis Quaid 饰）认为，温室效应正在引发地球的大灾难，北极冰川的融化，会让地球回到冰河世纪那样的劫难。他的提醒并没有引起美国当局的重视，一切都已经太晚：飓风、冰雹、洪水、冰山融化、极度严寒，一系列的地球巨变引发了一场不可挽救的灾难。美国政府组织北纬30度的民众转移到赤道周围，场面一片混乱。更糟糕的是，杰克的儿子，正困在曼哈顿的图书馆里，靠烧书生火来维持体温。大家怎样才能逃过这场灭顶的灾祸？冰天雪地的地球何时才能回暖？

该片原始剧情是：为了收回美国欠下中国的债务，中国人民解放军攻入美国西海岸，而美国军民奋起反抗。改版剧情：朝鲜人民军为了打倒仇敌美国，对美国西海岸发动入侵，美国军民奋起反抗。争议2010年4月，全球华人艺术家联盟、纽约江西协进会、亚洲育才协会等美国华裔协会在联合国大厦、纽约时报广场和纽约市市政厅抗议，随后建立了网站宣传，反对种族歧视和排华思想。该片原镜头中有中国人民解放军在占领的美国地区巡逻、美国青少年高呼杀死中国人！等。纽约州华裔众议员孟昭文、全球华人艺术家联盟会长姚继成、纽约江西协进社涂灵灵，浙江总会，世界中华名医联合会等向美国联邦法院控告米高梅公司，要求禁止拍摄和上映。2011年6月29日，中国国防部发言人杨宇军就该片答问说：我们认为，他这种行为纯粹是无中生有，哗众取宠，是荒唐的，也是滑稽的。本片在拍摄时的剧本讲述中国人民解放军入侵美国的虚构剧情。本片原計劃與2010年11月14日上映，但是由於米高梅公司的经济原因，发行时间被推迟到2012年11月21日。发行方声称由于顾虑到本片在中国市场发行的难度，因此在后期制作中临时决定将中国入侵美国的剧情修改为朝鲜入侵美国，在美国媒体中引发了争议。修改的主要内容为重新制作了片头部分的虚构历史背景描写，并使用数字技术将片中出现的多处中国符号修改为朝鲜符号。实际上由于中国电影市场对国外电影引进实行严格的准入审查，本片的题材即使经过修改也没有在中国市场发行的可能性，制作方的这一修改更多是为避免刺激中国ZF及其电影审查部门，影响其旗下其他产品在中国市场的发行。由于制片方米高梅公司将中国人民解放军入侵美国改成朝鲜人民军入侵美国，导致美国媒体同批，认为此举讨好中国。美国媒体对好莱坞讨好中国刊文表达不满。为了消除该片中的中国军事元素，米高梅公司花费了100万美元，铲除片中的中国国旗、军旗等。因为其本来的内容，拍摄时很难找到华裔演员，所以片中的中国军人大多由韩裔美国人扮演。情节改变后他们扮演的角色都成了朝鲜军人。