Den speciella, kallad The Return of Doctor Mysterio, kommer att visas på BBC One på juldagen.
Den ser doktorn arbeta tillsammans med en superhjälte som heter Doktor Mysterio för att rädda New York från ett dödligt utomjordiskt hot.
Den dynamiska duon kommer att förenas med en undersökande journalist, spelad av skådespelerskan Charity Wakefield.
Den mystiska doktor Mysterio spelas av skådespelaren Justin Chatwin, och avsnittet kommer att skrivas av Steven Moffat.
Författaren Steven Moffat sade: " Jag har alltid älskat superhjältar och denna juldoktor som dyker in i den världen. Min favorit superhjälte är Clark Kent. Inte Stålmannen, Clark Kent."
Matt Lucas, som sa att han skulle återvända till Doctor Who tidigare i år, kommer också att visas i detta avsnitt.
Årets julspecialavsnitt av Doctor Who, kommer att se doktorn slå sig ihop med en superhjälte.