Quando Tony Stark tenta alavancar um programa de paz virtual, as coisas dão errado e os maiores heróis da Terra, incluindo: Homem de Ferro, Capitão América, Thor, o Incrível Hulk, Viúva Negra e Gavião Arqueiro, enfrentam um teste derradeiro enquanto o destino do planeta está em jogo. A equipe deve voltar a reunir-se para derrotar Ultron, um vilão tecnológico disposto a provocar a extinção humana. Pelo caminho, enfrentarão dois poderosos seres, a Feiticeira Escarlate e o Mercúrio e conhecerão um velho amigo numa nova forma quando J.A.R.V.I.S se tornar o Visão.