Loki, der Halbbruder des Donnergottes Thor, will die Erde unterjochen. Um der Menschheit diese Zukunft zu ersparen, ruft Nick Fury, Chef der geheimen Regierungsbehörde und Friedensorganisation S.H.I.E.L.D., die größten Helden der Welt zusammen. Captain America wird aus seinem jahrzehntelangen Schlaf geweckt und schließlich greift Fury zudem auf die Dienste des egozentrischen Tony Stark, aka Iron Man, zurück. Auch der Wissenschaftler Dr. Bruce Banner wird ins Team gelockt.