지구의 안보가 위협당하는 위기의 상황에서 슈퍼히어로들을 불러모아 세상을 구하는, 일명 [어벤져스] 작전. 에너지원 ‘큐브’를 이용한 적의 등장으로 인류가 위험에 처하자 국제평화유지기구인 쉴드 (S.H.I.E.L.D)의 국장 닉 퓨리(사무엘 L.잭슨)는 [어벤져스] 작전을 위해 전 세계에 흩어져 있던 슈퍼히어로들을 찾아나선다. 아이언맨(로버트 다우니 주니어)부터 토르(크리스 헴스워스), 헐크(마크 러팔로), 캡틴 아메리카(크리스 에반스)는 물론, 쉴드의 요원인 블랙 위도우(스칼렛 요한슨), 호크 아이(제레미 레너)까지, 최고의 슈퍼히어로들이 [어벤져스]의 멤버로 모이게 되지만, 각기 개성이 강한 이들의 만남은 예상치 못한 방향으로 흘러가는데… 지구의 운명을 건 거대한 전쟁 앞에 [어벤져스] 작전은 성공할 수 있을까?