Biệt đội siêu anh hùng
Nội dung

Loki sau sự kiện ở Thor - 2011, hắn rơi ra khỏi cầu Bifrost và lọt vào một lỗ giun không gian. Tuy nhiên, hắn không chết mà đã có cơ hội gặp gỡ The Other - thủ lĩnh của một chủng tộc ngoài Trái Đất – Chitauri và là thủ hạ của một kẻ bí ẩn. The Other đưa Loki một cây trượng gắn đá Tâm trí, giao kèo Loki lấy khối Tesseract – vật chứa Viên đá Không gian, và cho phép Loki sử dụng đội quân của Chitauri để xâm lăng Trái Đất.
Nick Fury – Giám đốc của S.H.I.E.L.D và trung tá Maria Hill đi đến khảo sát trung tâm R&D. Tiến sĩ Erik Selvig là người dẫn đầu nhóm nghiên cứu tại đây. Đặc vụ Phil Coulson giải thích rằng khối Tesseract đang tăng cường hoạt động, vì vậy yêu cầu Fury sớm sơ tán nhóm nghiên cứu. Tuy nhiên, nó đột ngột khởi động và mở ra cánh cổng, cho phép Loki đi đến Trái Đất. Loki cướp Tesseract, tẩy não tiến sĩ Selvig cùng một vài đặc vụ thành nô lệ của mình, trong đó có cả đặc vụ Clint Barton.
Đáp trả lại cuộc tấn công, Fury phục hồi lại chiến lược khởi động nhóm Avengers. Đặc vụ Natasha Romanoff được đưa đến Ấn Độ để chiêu mộ tiến sĩ Bruce Banner, còn đặc vụ Coulson đến gặp Tony Stark để nhờ anh phục hồi lại những nghiên cứu của tiến sĩ Selvig. Fury đến gặp Steve Rogers để nói về nhiệm vụ lấy lại khối Tesseract và nhờ anh bảo vệ đội ngũ.
Trong khi Barton lấy đi chất Iridi cần thiết để ổn định năng lượng của khối Tesseract, Loki đã gây rối với người dân tại Đức, Steve Rogers đến chạm trán với Loki và đánh bất phân thắng bại. Tony và Romanoff đến tiếp viện, Loki đầu hàng dường như khá dễ dàng. Trong lúc Loki được đưa tới S.H.I.E.L.D, Thor – nhờ Odin dùng năng lượng tối thay cho cầu Bifrost bị phá hủy, đã bay đến bắt Loki với hy vọng thuyết phục Loki quay về Asgard. Stark và Rogers đuổi theo giao chiến với Thor. Sau một lúc đánh nhau, Thor đồng ý đưa Loki về Helicarrier của S.H.I.E.L.D. cho đến khi tìm thấy khối Tesseract.
Loki bị giam, còn Bruce Banner và Tony cùng nhau dò tìm Tesseract. Cả đội trở nên chia rẽ sau lời nói khích bác của Loki. Lần lượt từng người nghi ngờ cả Fury do họ phát hiện S.H.I.E.L.D định dùng khối Tesseract để sản xuất vũ khí - giống với HYDRA ngày trước. Ngay khi Banner sắp nói ra vị trí của khối Tesseract, Barton và nhóm tay sai của Loki đã tấn công Helicarrier, vô hiệu hóa hai động cơ khiến nó rơi. Banner ngã bị thương và biến thành Hulk. Stark và Rogers cố gắng khởi động lại được một động cơ để trực hạm bay được trở lại. Thor cố kiềm chế cơn giận của Hulk nhưng bị đánh bại do không dám tung hết sức trên trực hạm. Romanoff đối đầu với Barton và hạ anh ta bất tỉnh, giúp anh ta thoát khỏi sự khống chế của Loki. Loki lừa Thor vào lồng giam, thả rơi chiếc lồng (nhưng Thor về sau tự thoát ra được), sát hại đặc vụ Coulson và trốn thoát. Hulk rơi xuống mặt đất và trở lại thành Banner.
Fury dùng cái chết của Coulson để khích lệ tinh thần nhóm siêu anh hùng và mong họ sẽ trở lại làm việc như một đội thống nhất. Stark và Rogers nhận ra rằng Loki muốn đánh bại các siêu anh hùng công khai để khẳng định vị thế thống trị của hắn trên Trái Đất. Hắn dùng khối Tesseract kết hợp thiết bị tiến sĩ Selvig chế tạo để mở cổng từ phía trên tòa tháp Stark, cho quân Chitauri tràn vào. Nhóm siêu anh hùng tập hợp để bảo vệ thành phố New York (vị trí của tòa tháp), nhưng họ nhanh chóng nhận ra mình sẽ bị áp đảo bởi số lượng gần như vô tận của quân đội Chirauti. Với sự chỉ huy của Rogers, nhóm vừa sơ tán nạn nhân vừa chống cự lại được phần nào. Banner đã trở lại hình dáng Hulk và hạ gục Loki. Romanoff đi đến cánh cổng, nơi Tiến sĩ Selvig đã thoát khỏi được sự khống chế của Loki, ông nói rằng cây quyền trượng có thể đóng cánh cổng lại. Trong lúc đó, cấp trên của Fury - Hội đồng An ninh Thế giới, định ngăn chặn sự xâm lược bằng việc phóng đạn hạt nhân vào Manhattan. Stark đã lái tên lửa hạt nhân vào cánh cổng, tới chỗ tàu mẹ của bọn Chitauri. Chiếc tàu mẹ bị phá hủy khiến tất cả Chitauri chết, chặn được cuộc xâm lược Trái Đất. Bộ áo giáp của Stark tới lúc này cạn năng lượng và anh đã rơi tự do qua cánh cổng, Hulk nhanh chóng cứu được Stark từ trên cao. Romanoff đóng cánh cổng lại để bảo vệ Trái Đất. Sau cùng, Thor đưa Loki và khối Tesseract về Asgard. Fury nói rằng nhóm siêu anh hùng sẽ trở lại nếu cả thế giới lại cần tới họ. Bộ phim kết thúc bằng cảnh Stark và Pepper Potts đang thảo luận việc cải tạo tòa tháp Stark, với chữ "A" là ký tự duy nhất còn sót lại của bảng chữ trên tòa tháp sau trận chiến.
Ở đoạn mid-credit, tướng lĩnh của Chitauri báo với chủ nhân của hắn, Thanos, về thất bại của Loki. Thanos nghe xong, liền quay ra và cười. Trong after-credit, nhóm Avengers lặng lẽ ăn Shawarma tại một quán còn ngổn ngang theo lời mời của Stark.