美国队长史蒂夫·罗杰斯带领着全新组建的复仇者联盟，继续维护世界和平。然而，一次执行任务时联盟成员不小心造成大量平民伤亡，从而激发政治压力，政府决定通过一套监管系统来管理和领导复仇者联盟。联盟内部因此分裂为两派：一方由史蒂夫· 罗杰斯领导，他主张维护成员自由，在免受政府干扰的情况下保护世界；另一方则追随托尼·斯塔克，他令人意外地决定支持政府的监管和责任制体系。神秘莫测的巴基似乎成为内战的关键人物……

影片以1960年代初的纽约音乐界为背景，重现了鲍勃·迪伦插电争议的始末。19岁的鲍勃·迪伦（提莫西·查拉梅TimothéeChalamet饰）背着吉他，从明尼苏达来到纽约西村，他的民谣歌曲得到了偶像的赏识和乐迷的青睐，原本寂寂无名的鲍勃迅速成为纽约民谣界炙手可热的新星。1965年的纽波特民谣音乐节上，鲍勃·迪伦首次在舞台上使用了电吉他，不仅颠覆了民谣音乐的定义，更重新书写了美国音乐的未来。本片根据以利亚·沃尔德创作的纪实文学《迪伦要插电》改编。

少年谢尔盖·克拉维诺夫（亚伦·泰勒-约翰逊饰）的父亲（罗素·克劳饰）崇尚“强者为王”，对后代施行野蛮残酷的狼性教育，而在一次狩猎之中，经历野生雄狮袭击的谢尔盖被父亲抛弃。他在濒死之际意外因为狮子血液而产生变异，成为拥有超常力量的猎人克莱文，从此踏上向父亲的复仇之路，而犀牛人的出现，似乎也预示了更大的阴谋。

银河系中的至尊霸主灭霸（乔什·布洛林饰）带着几个得力手下破坏星球，只为了将所有的无限宝石镶嵌于金属手套上，这个手套可以将整个银河系彻底摧毁。为了拯救宇宙，托尼·斯塔克（小罗伯特·唐尼饰）和史蒂夫·罗杰斯（克里斯·埃文斯饰）需要摒弃前嫌，重组复仇者联盟，并与蜘蛛侠（汤姆·赫兰德饰）、奇异博士（本尼迪克特·康伯巴奇饰）、银河护卫队、黑豹（查德维克·博斯曼饰）以及瓦坎达人民的力量一同作战，阻止灭霸毁灭一半宇宙生命。

故事发生在《侏罗纪世界3》事件的五年后。危在旦夕的恐龙族群生存于孤岛之上，但是它们中却隐藏着能够带来人类医药奇迹的关键基因，为获取神秘基因，一支精英小队潜入恐龙禁地，然而等待他们的却是无法预知的危机和惊天阴谋。