2025年，量子领域失控导致多条时间线交错，一个来自未来的疯狂科学家“时空主宰”篡改历史，意图抹去复仇者联盟的存在。为了拯救宇宙，钢铁侠、美国队长、雷神等老牌英雄与新一代超级英雄如“脉冲星女”、“暗影骑士”联手，穿越不同时空修复裂缝。在纽约之战、索科维亚事件等经典战场中，他们遭遇了平行宇宙的黑暗版自己。最终，在火星上的终极对决中，钢铁侠牺牲自己启动时空熔炉，将时间线重置，但代价是抹去了所有人的记忆。彩蛋中，一个神秘女孩握着破碎的无限手套微笑。