הנוקמים: עידן אולטרון
עלילת הסרט

באומה הבדיונית סוקוביה, קבוצת הנוקמים המונה את טוני סטארק (איירון מן), סטיב רוג'רס (קפטן אמריקה), תור, ברוס באנר (הענק הירוק), נטשה רומנוף (האלמנה השחורה) וקלינט ברטון (הוקאיי) פושטים על בסיס של ארגון הידרה בפיקודו של ברון וולפגנג פון סטרוקר. בבסיס זה נערכים ניסויים על בני אדם באמצעות אבן החן שבשרביט הקסם של לוקי (כפי שהתברר בעונה השנייה של סדרת הטלוויזיה סוכני S.H.I.E.L.D.). הנוקמים נאלצים להתמודד עם שני נושאי הניסוי שברחו ממנו - התאומים פייטרו וונדה מקסימוף. פייטרו ניחן במהירות-על ואילו אחותו ונדה מסוגלת לעורר מניפולציות במוח ולייצר פיצוצי אנרגיה. הקבוצה עוצרת את סטרוקר בעוד סטארק משיג חזרה את השרביט. בזמן הפשיטה ונדה משתמשת בכוחותיה על סטארק ומעוררת בו פחדים לפיהם הנוקמים מתים מאחר שלא הצליח לעצור את פלישת הצ'יטארי מהסרט הקודם.
סטארק ובאנר מגלים כי קיימת בינה מלאכותית באבן החן של השרביט ומשתמשים בה בחשאי כדי להשלים את מערכת ההגנה הכלל-עולמית של סטארק, "אולטרון". אולטרון מקבל לפתע יכולת חשיבה עצמאית ומתחיל להאמין שלמען שלום העולם יש להשמיד את האנושות ולהחליפם ברובוטים. הוא משמיד את מערכת הבינה המלאכותית של סטארק, ג'רוויס, ותוקף את הנוקמים בעת מסיבת הניצחון שלהם במגדל הנוקמים בניו יורק.
אולטרון נמלט עם השרביט של לוקי ומשתמש במשאביו של סטרוקר מבסיס סוקוביה כדי לשפר את גופו הרובוטי ולבנות צבא רובוטים משלו. הוא מגייס את התאומים מקסימוף ומנצל את שנאתם כלפי סטארק, מאחר שכלי הנשק שהוא יצר גרמו למות הוריהם בעבר. יחד הם מבקרים בדרום אפריקה במספנה בבעלותו של סוחר הנשק יוליסס קלו כדי להשיג ממנו את מתכת הויברניום הבלתי שבירה (ממנה עשוי המגן של קפטן אמריקה). כאשר קלו אומר לאולטרון שהוא מזכיר לו את סטארק, הוא מתעצבן וכורת לו את היד. הנוקמים מגיעים להיאבק בהם אך ונדה יוצרת במוחם אשליות וחזיונות שרודפים אותם. אותם חזיונות גורמים לענק הירוק לצאת למסע השתוללות חסרת רסן ביוהנסבורג, מה שמאלץ את סטארק לרדוף אחריו ולעצור אותו בעזרת שריון "האלקבסטר" העוצמתי, סטארק והענק הירוק נלחמים זה בזה וגורמים לנזק משני עצום, אך בסופו של דבר סטארק מצליח לעצור את השתוללותו של הענק הירוק ועוצר בעדו.
הספקות העצמיים והפחדים שהתעוררו בחברי הנוקמים בעקבות חזיונותיה של ונדה מאלצים אותם להסתתר במקום מבטחים - חוותו של ברטון, שם הם פוגשים את רעייתו לורה ואת ילדיו. תור נפרד מהם מתוך מטרה להתייעץ עם ד"ר אריק סלוויג על משמעות העתיד האפוקליפטי שהוא ראה בחזיונותיו. מודעים למשיכה ביניהם, ברוס ונטשה מתכננים לברוח ולהיעלם אחרי המלחמה באולטרון. בהמשך מופיע ניק פיורי, המנהל לשעבר של סוכנות הביון S.H.I.E.L.D., שמשכנע אותם לחשוב על תוכנית לעצירתו של אולטרון.
בסיאול שבקוריאה הדרומית, אולטרון מאלץ את עמיתתם לעבודה של טוני סטארק וברוס באנר, ד"ר הלן צ'ו, להשתמש בטכנולוגיית הרקמות הסינתטיות שלה יחד עם אבן החן של השרביט כדי לייצר את הגוף המושלם עבורו. כאשר אולטרון מתחיל להעלות את עצמו לגוף הרובוטי החדש, ונדה מצליחה לקרוא את מחשבותיו ומגלה את תוכניתו להשמדת האנושות. בשל כך, התאומים מחליטים להפנות לו עורף. רוג'רס, רומנוף וברטון רודפים אחרי אולטרון ומשיגים את הגוף הסינתטי אך הוא לוכד את רומנוף ונוטל אותה בשבי.
הנוקמים נאבקים בינם לבין עצמם בעוד סטארק וברוס מעלים בחשאי את תודעתו של ג'רוויס, שנותר פעיל לאחר שהסתתר ברשת האינטרנט, לתוך הגוף הסינתטי. תור חוזר כדי להפעיל את ג'רוויס בעזרת ברקיו, ומסביר שהיה זה חלק מה"חזון" שלו וכי אבן החן היא אחת משישה יהלומי אינסוף, החפצים החזקים ביותר הקיימים ביקום. יחד עם ה"חזון" הזה ועם התאומים מקסימוף, הנוקמים יוצאים לסוקוביה, היכן שאולטרון משתמש במתכת הוויברניום כדי לבנות מכונה שתרים חלק נכבד מהעיר מעל פני האדמה, תרסק אותה ובכך תביא להשמדה המונית.
כשהעיר מתחילה להתרומם, באנר מחלץ את נטשה שמנשקת אותו ומפילה אותו לתהום מתוך מטרה לעורר את הענק הירוק שבתוכו. הנוקמים נאבקים בצבא הרובוטים של אולטרון בעודם מנסים לסכל את ביצוע השלב האחרון בתוכניתו. ניק פיורי מגיע עם מריה היל וג'יימס רודס בנושאת המטוסים המרחפת של סוכנות S.H.I.E.L.D., וסוכניו עוזרים בפינוי העיר מאזרחים, אך פייטרו נהרג בעודו מגן על הוקאיי מפני מטח אש בידי אולטרון. ונדה האבלה נוטשת את עמדתה כדי להשמיד את גופו של אולטרון מתוך זעם ונקמה, ובטעות מאפשרת לאחד מהרובוטים שלו להפעיל את המכונה. כשגוש הקרקע המרחף מאיים להתרסק, סטארק ותור גורמים לעומס יתר של המכונה ומרסקים את העיר לרסיסים. כשהאבק שוכך, הענק הירוק עוזב במטוס הנוקמים למקום לא ידוע מאחר שהוא מסרב לסכן את רומנוף. ויז'ן מתעמת עם הגוף האחרון של אולטרון ומשמיד אותו.
מאוחר יותר, הנוקמים מקימים בסיס חדש בניו יורק שמנוהל בידי פיורי, היל, צ'ו וסלביג. פיורי מבטיח לנטשה שהענק הצליח להימלט מהתרסקות המטוס וכנראה שרד. לאחר שתור מאמין שאבן החן תהיה מוגנת אצל ויז'ן, הוא חוזר לאסגרד על מנת ללמוד יותר על הכוחות שלפי חשדותיו גרמו לשרשרת האירועים הנוכחית. סטארק וברטון פורשים מהקבוצה בעוד רוג'רס ורומנוף מתחילים לאמן את חברי הצוות החדשים: ג'יימס רודס (וור משין), סם וילסון (פלקון), ונדה מקסימוף (מכשפת השני), וג'ארביס בתור ויז'ן.
בסצנה שאחרי הכתוביות, הטיטאן המטורף תאנוס מקבל לידיו את כפפת האינסוף כשהוא אינו מרוצה מכישלונותיהם של עושי דברו. הוא נשבע להשיג במו ידיו את אבני האינסוף. סצנה זו משמשת כהכנה לסרט הבא של הנוקמים, "הנוקמים: מלחמת האינסוף" בו תאנוס יהיה הנבל הראשי.