阿曼达（维奥拉·戴维斯 Viola Davis 饰）身为政府秘密机构的领导人，面对社会中出现的层出不穷的暴力恐怖袭击事件，决心启用一批被关押在监狱中判了无期徒刑的超级反派们，他们是小丑女（玛歌特·罗比 Margot Robbie 饰）、死亡射手（威尔·史密斯 Will Smith 饰）、回旋镖队长（杰·科特尼 Jai Courtney 饰）、复仇恶魔（杰伊·赫尔南德兹 Jay Hernandez 饰）和杀手鳄（阿德沃尔·阿吉纽依-艾格拜吉 Adewale Akinnuoye-Agbaje 饰）。
他们所要面对的，是拥有强大法力的魅巫（卡拉·迪瓦伊 Cara Delevingne 饰），她和她的哥哥一起制造了一种非常危险的武器，企图用此控制全人类。除此之外，阿曼达还必须提防为了解救女友小丑女而不惜一切手段的危险人物小丑（杰瑞德·莱托 Jared Leto 饰）。

影片剧情围绕X战警中最受欢迎成员之一的琴·葛蕾展开，讲述她逐渐转化为黑凤凰的故事。在一次危及生命的太空营救行动中，琴被神秘的宇宙力量击中，成为最强大的变种人。此后琴·葛蕾不仅要设法掌控日益增长、极不稳定的力量，更要与自己内心的恶魔抗争，她的失控让整个X战警大家庭分崩离析，也让整个星球陷入毁灭的威胁之中。《X战警：黑凤凰》是迄今为止气氛最紧张、情感最丰富的一部《X战警》电影，是《X战警》系列20年来的集大成之作，大家非常熟悉和热爱的变种人大家庭即将面对最为强大的敌人——而她恰恰还是他们中的一员。

几近绝望的复仇者们在惊奇队长的帮助下找到灭霸归隐之处，却得知六颗无限宝石均被销毁，希望彻底破灭。五年后，迷失在量子领域的蚁人意外回到现实世界，他的出现为幸存的复仇者们点燃了希望。与美国队长冰释前嫌的托尼找到了穿越时空的方法，星散各地的超级英雄再度集结，他们将分别穿越不同的时代去搜集无限宝石。与此同此，平行宇宙的灭霸察觉了他们的计划。这是一场注定要载入史册的终局之战，超级英雄们为了心中恪守的信念前仆后继……

最先与灭霸军团遭遇的雷神索尔一行遭遇惨烈打击，洛基遇害，空间宝石落入灭霸之手。未几，灭霸的先锋部队杀至地球，一番缠斗后掳走奇异博士。为阻止时间宝石落入敌手，斯塔克和蜘蛛侠闯入了敌人的飞船。与此同时，拥有心灵宝石的幻视也遭到外星侵略者的袭击，为此美国队长、黑寡妇等人将其带到瓦坎达王国，向黑豹求助。幸免于难的索尔与星爵一行相逢，随后他们兵分两路。索尔与火箭、格鲁特踏上再铸雷神之锤的旅程，星爵则与卡魔拉等人试图阻止灭霸的恶行。而知晓灵魂宝石下落的卡魔拉，同样是其义父灭霸追踪的对象。
攸关整个宇宙命运的史诗战役全面展开，超级英雄们为了平凡而自由的生命奋不顾身……

托尼·斯塔克（小罗伯特·唐尼 饰）试图重启一个已经废弃的维和项目，不料该项目却成为危机导火索。世上最强大的超级英雄——钢铁侠、美国队长（克里斯·埃文斯 饰）、雷神（克里斯·海姆斯沃斯 饰）、绿巨人（马克·鲁弗洛 饰）、黑寡妇（斯嘉丽·约翰逊 饰）和鹰眼（杰瑞米·雷纳 饰），不得不接受终极考验，拯救危在旦夕的地球。神秘反派奥创（詹姆斯·斯派德 配音）逐渐崛起，超级英雄们必须重新集结，竭力阻止奥创实施人类灭绝计划。战斗中，复仇者联盟成员们还遇到了两个新人物——旺达·马克西莫夫（伊丽莎白·奥尔森 饰）和皮特罗·马克西莫夫（亚伦·泰勒-约翰逊 饰），以及以全新面目归来的老朋友——幻视（保罗·贝坦尼 饰）。
世界秩序濒临崩溃，复仇者联盟必须阻止奥创的阴谋。强敌不断出现，一场空前绝后的全球浩战即将展开……

一股突如其来的强大邪恶势力对地球造成致命威胁，没有任何一个超级英雄能够单独抵挡。长期致力于保护全球安危的神盾局（SHIELD）感到措手不及，其指挥官“独眼侠”尼克·弗瑞（塞缪尔·杰克逊 饰）意识到他必须创建一个“史上最强”的联盟组织， 云集各方超级英雄一起发威，才能拯救世界于水深火热，抵御黑暗势力的侵袭。于是由六大超级英雄——“钢铁侠”（小罗伯特·唐尼 饰）、“雷神” （克里斯·海姆斯沃斯 饰）、“美国队长”（克里斯·埃文斯 饰）、“绿巨人” （马克·鲁弗洛 饰）、“黑寡妇”（斯嘉丽·约翰逊 饰）和“鹰眼”（杰瑞米·雷纳 饰）组成的 “复仇者联盟”应运而生。他们各显神通，团结一心，终于战胜了邪恶势力，保证了地球的安全。

正就读中学的少年迈尔斯（沙梅克·摩尔 Shameik Moore 配音）意外被一只遭受放射性污染的蜘蛛咬伤，随后身体发生奇特的变化。偶然机缘，他目睹了蜘蛛侠（克里斯·派恩 Chris Pine 配音）和犯罪头目金并（列维·施瑞博尔 Liev Schreiber 配音）的战斗。为了阻止金并利用时空对撞机扰乱宇宙，蜘蛛侠最终壮烈牺牲。可未过多久，来自平行宇宙的颓废的彼德·帕克（杰克·约翰逊 Jake M. Johnson 配音）出现在迈尔斯面前。为了阻止金并的阴谋，并帮助这个帕克返回自己的宇宙，他们闯入金并的老巢。在这一过程中，二人遭到章鱼博士和徘徊者的狙击。与此同时，来自其他宇宙的女蜘蛛侠、暗影蜘蛛侠、蜘猪侠、二次元蜘蛛妹相继出现。
他们合力与恶势力展开斗争……

许多年前，亚特兰蒂斯女王（妮可·基德曼 Nicole Kidman 饰）和人类相知相恋，共同孕育了爱情的结晶——后来被陆地人称为海王的亚瑟·库瑞（杰森·莫玛 Jason Momoa 饰）。在成长的过程中，亚瑟接受海底导师维科（威廉·达福 Willem Dafoe 饰）的严苛训练，时刻渴望去看望母亲，然而作为混血的私生子这却是奢望。与此同时，亚瑟的同母异父兄弟奥姆（帕特里克·威尔森 Patrick Wilson 饰）成为亚特兰蒂斯的国王，他不满陆地人类对大海的荼毒与污染，遂谋划联合其他海底王国发动对陆地的全面战争。为了阻止他的野心，维科和奥姆的未婚妻湄拉（艾梅柏·希尔德 Amber Heard 饰）将亚瑟带到海底世界。
宿命推动着亚瑟，去寻找失落已久的三叉戟，建立一个更加开明的海底王国……

彼得帕克（汤姆·赫兰德 Tom Holland 饰）在内战后受到了钢铁侠托尼斯塔克（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰）的赏识，表面上，彼得进入托尼的公司成为了一名实习生，实际上，他和复仇者联盟的成员们一起接受了各种各样的训练。托尼虽然欣赏彼得的勇敢和正直，却并不认为他目前已经拥有加入复联的实力，他派出了特工哈皮（乔恩·费儒 Jon Favreau 饰）暗中观察，这让十分想证明自己的彼得感到万分焦躁。
在对付两个银行劫匪的过程中，彼得发现劫匪们使用的是一种前所未见的新型武器，他孤身一人深入敌后顺藤摸瓜找到了幕后主使秃鹰（迈克尔·基顿 Michael Keaton 饰），让他彼得没有想到的是，秃鹰竟然是他爱慕的女生利兹（劳拉·海瑞尔 Laura Harrier 饰）的父亲。

罪恶丛生的哥谭市，疯狂的小丑（扎克·加利凡纳基斯 Zach Galifianakis 配音）带领恶棍军团展开新一波的犯罪活动。对他来说，犯罪以及引来宿敌蝙蝠侠（威尔·阿奈特 Will Arnett 配音）是无比快乐的事情，可是猛男蝙蝠侠不仅轻松解决掉这群小坏蛋，还根本不将小丑放在眼里。蝙蝠侠的无情言语，深深刺痛了小丑的心。在此之后，孤独的蝙蝠侠收养了罗宾（迈克尔·塞拉 Michael Cera 配音），看上了美丽的女警长芭芭拉，只不过他始终拒绝别人走入他的内心世界。
另一方面，自尊严重受挫的小丑从天空监狱找来了霸王龙、迅猛龙、索伦、伏地魔、金刚等史上著名的大坏蛋，他要狠狠地打击自高自大的蝙蝠侠……