復仇者聯盟成員們齊聚一堂慶祝最新勝利，但歡樂氣氛被黑寡婦娜塔莎的父親——蘇聯超級士兵紅衛兵的突然失蹤打破。在鋼鐵俠、美國隊長等人的協助下，調查工作迅速展開，團隊卻意外發現不止紅衛兵一人失蹤：包括部分神盾局特工在內的多個關鍵人物均在近期離奇消失。隨著線索深入，復仇者們遭遇了前所未有的威脅——由失控人工智能"紅色代碼"控制的機械軍團，該系統正通過綁架具有特殊基因序列的目標進行秘密實驗。娜塔莎被迫直面與紅衛兵復雜的歷史關系，而團隊必須突破程序設置的致命陷阱，在紅色代碼完成對全球安全網絡的滲透前解救所有失蹤人員。最終通過各英雄能力配合，成功摧毀主服務器并終結這場危機。