Wanneer de Tesseract, een kubus van zuivere energie met de macht om de Aarde te vernietigen, wordt gestolen door de schurkachtige God van Mischief, Loki, gaat S.H.I.E.L.D.-leider Nick Fury wereldwijd op een gedurfde wervingsinspanning om een team van 's werelds meest krachtige superhelden samen te brengen om het terug te krijgen. Captain America, Iron Man, Thor, Black Widow, Hawkeye en The Hulk worden samengebracht om Loki tegen te houden. Maar helaas zal het meer vergen dan alleen hen samenbrengen om de wereld te redden van de rand van vernietiging.