一声响指，世界间对折生命灰飞烟灭。几近失望的复仇者们在惊讶队长（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毁掉，期望彻底破灭。如是过了五年，迷失在量子领域的蚁人（保罗·路德 Paul Rudd 饰）意外回到实际国际，他的出现为幸存的复仇者们点着了期望。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）找到了穿越时空的办法，星散各地的超级英豪再度集结，他们分别穿越不同的年代去收集无限宝石。而在这一过程中，平行世界的灭霸察觉了他们的方案。