纽约大战后，雷神索尔（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 饰）将弟弟洛基（汤姆·希德勒斯顿 Tom Hiddleston 饰）带回仙宫囚禁起来，此外帮助九大国度平定纷争，威名扶摇直上。虽然父王奥丁（安东尼·霍普金斯 Anthony Hopkins 饰）劝其及早即位，但索尔念念不忘地球的美丽女孩简·福斯特（娜塔丽·波特曼 Natalie Portman 饰）。与此同时，简在和黛西及其助手伊安调查某个区域时意外被神秘物质入侵，却也因此重逢索尔，并随其返回仙宫。令人意想不到的是，藏在简体内的物质
广袤的银河系，已经被名为巴里萨利斯（艾德·斯克林 Ed Skrein 饰）的暴君所统治，并建立起庞大而残酷的帝国。位于银河系边缘的一座殖民星球，人们过着拮据贫苦的生活。这一天，帝国军舰突然出现在星球上空，狂暴的军官出现在人民面前，他不顾当地人的生计和死活，命令他们在规定时间内交够足够的粮食。军官走后，留下一队士兵监督人民劳作。谁曾想，一次突发事件导致女孩柯拉（索菲亚·波多拉 Sofia Boutella 饰）和帝国的机器人吉米（安东尼·霍普金斯 Anthony Hopkins 配音）反抗并杀掉了这些士兵
上世纪40年代，纳粹及其邪恶轴心的战火烧遍世界各个角落。居住在布鲁克林的小个子史蒂夫·罗格斯（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰）心系国家，一心上阵杀敌，可是糟糕的体格让他始终被征兵办拒之门外。偶然的机会，在德籍科学家厄斯金博士（Stanley Tucci 饰）的帮助下，这个小个子男孩得以走入兵营，并接受了博士的试验，化身成为高大健壮、膂力过人的超级战士。与此同时，德国纳粹红骷髅部队的首领约翰·施密特（雨果·维文 Hugo Weaving 饰）依靠超自然的力量建立起一支超级战队，企图称霸全世界。
