アベンジャーズの戦いで死んだと思われていたエージェント・コールソンが復職。彼は自らが選んだ精鋭エージェントたちで特別チームを作り行動していく。そんな中、ある爆発したビルの最上階から飛び降りて女性を救出した男の映像が公開されるが、映像の中の男が無傷であることから、シールド・メンバーはその謎の男の捜索に行く。
コード「084」と呼ばれる未確認物体を発見、シールドは調査の為ペルーの遺跡に向かう。現地で反政府ゲリラに襲われるが、コールソンは昔の相棒であるカミラ・レイエス少佐の率いる憲兵隊に助けられ、無事に未確認物体を確保する。未確認物体とは、四次元キューブを利用した強力な武器のようであった。コールソンたちはカミラたちと共に、彼らの専用飛行機 (通称バス) で未確認物体を搬送するが、上空3万メートルにて飛行機内でトラブルが発生する。
トップ・シークレットであるホール博士を護送中、謎の重力異常が発生し護送車が横転、博士が何者かに捕らわれるというアクシデントが発生する。コールソンたちは、博士を捕らえた男は、世界中の鉱物資源を採掘している大富豪のクインと突き止め、彼のアジトがあるマルタに行く。クインは、幻の元素といわれるグラヴィトニウムを集め、博士の能力で改良しこの世の重力を操ろうとしていた。
スウェーデンで衆人環視の中、ダイヤモンドが強奪される。世界各地でダイヤの強奪が続いており、超能力を持つ人間による犯行ではないかと疑うシールドが捜査に向かう。コールソンは教え子であった元女性エージェント、アマドールの犯行と突き止めるが、彼女は以前と様子が変わっていた。
香港でマジシャンが誘拐される。彼はシールドの管理下に置かれていた人物で、人体発火の特殊能力の持ち主であった。彼は花のドレスの女に連れ去られ、彼女が務めている謎の組織から特殊能力をさらに増幅させることができる血清を打たれる。一方、コールソンたちは、シールドの情報が「ライジング・タイド」のハッカーから漏れたことを知りスカイは疑いをかけられることに。
アメリカで空中に浮かび上がり、人体に電気が抜けて死ぬという現象が発生。同様のケースで死んだと思われる人々を探ると、アベンジャーズのニューヨーク決戦の後を処理した消防団のメンバーたちであることが発覚する。まだ死んでいないメンバーを訪ねると、そこには宇宙から来た「チタウリ」のマスクが残されていたが…。調査していたシモンズや仲間たちにも、死の危険が及ぼうとしていた。
クラーク・グレッグ
フィル・コールソン捜査官
ミンナ・ウェン
メリンダ・メイ捜査官
クロエ・ベネット
デイジー・ジョンソン
エリザベス・ヘンストリッジ
ジェマ・シモンズ捜査官
イアン・デ・カーステッカー
レオポルド・フィッツ捜査官