Når Tesseract, en kube af ren energi med magten til at ødelægge Jorden, bliver stjålet af den skurkagtige Guds ondsindede Loki, går S.H.I.E.L.D.-lederen Nick Fury i gang med en dristig rekrutteringsindsats, der spænder over kloden for at samle et hold af verdens mest magtfulde superhelte for at få den tilbage. Captain America, Iron Man, Thor, Black Widow, Hawkeye og The Hulk samles for at stoppe Loki. Men desværre vil det kræve mere end blot at samle dem for at redde verden fra tilintetgørelsens rand.