Wredny Thanos (Josh Brolin) doprowadził wszechświat na skraj zagłady, a jego złowieszczy plan unicestwienia połowy istnienia stał się rzeczywistością. Po brutalnej bitwie na Tytanie Tony Stark – Iron Man (Robert Downey Jr.) i Nebula (Karen Gillan) zostali uwięzieni na martwej planecie, bez nadziei na ratunek. Tymczasem na Ziemi, Kapitan Ameryka (Chris Evans) i pozostali ocalali Avengersi próbują zrozumieć, jak doszło do tej tragedii.

Jeden trop budzi ich nadzieję – tuż przed katastrofą Nick Fury (Samuel L. Jackson) zdążył wysłać alarmowy sygnał, którego odbiorcą była tajemnicza sojuszniczka. Kapitan Marvel (Brie Larson) przybywa na Ziemię, gotowa wesprzeć Avengersów w walce, której nikt inny nie jest w stanie stoczyć.

Gdy Scott Lang – Ant-Man (Paul Rudd) niespodziewanie wydostaje się z wymiaru kwantowego, przynosi kluczową informację, która może odmienić losy wojny. Zdesperowani bohaterowie jednoczą siły, by znaleźć sposób na cofnięcie nieuniknionego i zmierzyć się z Thanosem w ostatecznej bitwie o losy wszechświata. Stawka nigdy nie była tak wysoka – to walka nie tylko o przetrwanie, ale i o tych, których utracili.