En 490 avant J.-C., au cours de la bataille de Marathon, le roi perse Darius Ier est mortellement blessé par le général athénien Thémistocle sous les yeux de son fils Xerxès. De retour en Perse, le commandant de sa flotte la reine Artémise Ire le convainc de se venger des Grecs et en fait un dieu-roi. Dix ans plus tard, il envahit la Grèce. Alors que Léonidas et ses 300 Spartiates arrêtent Xerxès aux Thermopyles, les Athéniens, Thémistocle à leur tête, combattent sur mer au cap Artémision. Quelques jours plus tard les flottes s'affrontent lors de la grande bataille de Salamine qui se déroule peu avant celle de Platées. Les Grecs gagnent la bataille.
Thor se bat pour restaurer l'ordre à travers l'univers mais une ancienne race menée par le menaçant Malekith revient pour précipiter l'univers dans les ténèbres. Face à un ennemi auquel même Odin et Asgard ne peuvent résister, Thor doit s'embarquer dans son plus périlleux voyage jusqu'à ce jour, au cours duquel il retrouvera Jane Foster et sera contraint de tout sacrifier pour sauver l'humanité.a
Deux ans après les événements cataclysmiques qui ont ravagé New York5, Steve Rogers vit désormais à Washington, D.C, où il s'efforce de s'adapter au monde moderne.
Pendant son jogging, Steve rencontre Sam Wilson, un ancien militaire qui occupe un poste administratif et aide les vétérans à se réintégrer. Alors qu'ils sympathisent, Natasha Romanoff arrive et emmène Steve en mission : ils doivent sauver les otages d'un bateau du SHIELD qui a été détourné par George Batroc, un criminel français. Captain America, l'agent Rumlow, Romanoff et leurs hommes se battent contre les pirates et sauvent les otages. Mais il s'avère que Natasha a également accompli une mission secrète du SHIELD : récupérer des données stockées dans un ordinateur sur le navire.
Plus tard, Nick Fury découvre que les données sur la clé USB lui sont inaccessibles. Après avoir été attaqué sur la route et sévèrement blessé, il se rend chez Steve, lui donne la clé USB et lui dit de ne faire confiance à personne. Il prend alors une balle tirée par un tueur mystérieux, que Steve poursuit brièvement avant qu'il ne lui échappe.
Alors que Nick est opéré, Natasha révèle à Steve que l'homme qui a tiré sur Nick est surnommé le Soldat de l'Hiver, mais qu'elle le considérait comme une légende étant donné la difficulté du SHIELD à l'appréhender. Nick décède un moment plus tard, les chirurgiens n'ayant pas réussi à le sauver, et son corps est emmené par Maria Hill.
Le directeur Alexander Pierce, un haut gradé du SHIELD, demande à Steve pour quelle raison Fury se trouvait chez lui. Comme Steve refuse de lui répondre, Pierce le considère comme un traître, et de nombreux agents du SHIELD se lancent à sa poursuite. Il réussit à s'échapper avec Natasha. En analysant les données de la clé USB, ils trouvent un bunker dans le New Jersey, dans lequel se trouve un ordinateur qui a conservé la conscience d'Arnim Zola, le scientifique qui travaillait pour Crâne Rouge pendant la Seconde Guerre Mondiale. Capturé par l'armée américaine avant la fin de Crâne Rouge, il a travaillé pour le SHIELD et a aidé à l'infiltration d'agents de l'HYDRA depuis sa création. Alors que le bunker est détruit par un missile, Steve et Natasha réussissent à s'échapper.
Rejoints par Wilson qui a récupéré un exosquelette lui permettant de voler, le groupe comprend que l'agent Jasper Sitwell est une des taupes de l'HYDRA et l'interrogent. Il leur révèle que grâce à l'esprit de Zola, l'HYDRA a développé un algorithme permettant de repérer toute personne représentant une menace, potentielle ou réelle, pour l'HYDRA, et qu'ils comptent les exterminer grâce aux trois nouveaux héliporteurs du SHIELD, qui sont capables de verrouiller des cibles bien précises. Ils sont ensuite attaqués par le Soldat de l'Hiver et ses hommes ; au cours du combat, Steve parvient à lui retirer son masque et reconnaît Bucky, son ami d'enfance, laissé pour mort lors de la Seconde Guerre Mondiale. Bucky ne reconnaît cependant pas Steve, et s'apprête à le tuer, mais il est neutralisé par Natasha et Sam, avant que le SHIELD n'arrive sur les lieux et ne les arrête tous les trois.
Ils sont cependant exfiltrés par l'agent Maria Hill, qui les mène à Fury (ce dernier avait simulé sa mort). Il s'avère qu'après sa chute dans les montagnes suisses, Bucky avait été récupéré par Zola, qui lui a lavé le cerveau et l'a muni d'un bras cybernétique. Quant à Pierce, il est en réalité à la tête de l'HYDRA. Hill fournit des clés numériques pour désactiver les trois héliporteurs.
Alors que les membres du Conseil de Sécurité Mondiale se rendent au quartier général du SHIELD, Steve diffuse un message pour dévoiler la présence de l'HYDRA dans l'organisation. Le chaos se déclenche alors, et les agents de l'HYDRA combattent alors ceux du SHIELD, dans la confusion la plus complète. Captain America et le Faucon réussissent à désactiver deux héliporteurs, mais le Soldat de l'Hiver détruit l'exosquelette du Faucon et combat Steve sur le troisième. Steve réussit cependant à désactiver le dernier, et l'agent Hill les réoriente les uns sur les autres.
Steve finit par raisonner Bucky et ce dernier le sauve alors que l'héliporteur sombre dans l'océan. Pierce est abattu par Fury. Toujours officiellement mort, Fury décide ensuite de se rendre en Europe de l'Est pour arrêter les derniers agents de l'HYDRA, tandis que Steve et Sam décident de partir à la recherche de Bucky.
Après le générique, on voit le baron Strucker, désormais aux commandes de l'HYDRA, qui a récupéré le sceptre de Loki et qui retient prisonniers Vif-Argent et la sorcière Rouge? À la toute fin, on voit Bucky visiter l'exposition sur Captain America et enfin comprendre le lien qui les unit.
En 2023, les mutants ainsi que des humains susceptibles d'engendrer des mutants, et d'autres humains qui voulaient aider les mutants, ont été presque exterminés au cours d'une guerre contre les Sentinelles, des robots conçus pour trouver et éliminer les mutants. Dans un ultime effort pour changer le cours tragique des événements, le professeur Charles Xavier et Magnéto renvoient l'esprit de Wolverine dans son propre corps, en 1973, grâce aux talents de Kitty Pride. Ainsi conscient de l'avenir qui se prépare, il doit y retrouver les jeunes mutants écorchés qu'ils ont été.
Logan y retrouve un Charles Xavier qui a renoncé à ses pouvoirs, et qui vit cloîtré avec Hank dans son manoir. Charles annonce à Logan que Magnéto est emprisonné dans le Pentagone pour l'assassinat de John F. Kennedy. Le but de Wolverine est de convaincre Xavier et Magnéto que la guerre va éclater à la suite d'un enchaînement d'évènements provoqués par Mystique : elle cherche à abattre le docteur Bolivar Trask qui est en train de mettre au point les Sentinelles. Une fois qu'elle aura tué Trask, elle sera immédiatement arrêtée, et l'utilisation de ses cellules de mutante permettra de faire des Sentinelles ces armes absolues dans le futur : ses facultés de métamorphe seront synthétisées et données aux Sentinelles, leur permettant de s'adapter aux pouvoirs de leurs adversaires.
Comme ils ont besoin de Magnéto pour convaincre Mystique de renoncer à son meurtre, Xavier, Hank et Logan décident de le faire évader du Pentagone. Pour ce faire, ils sollicitent l'aide de Vif-Argent, qui accepte de les aider. Grâce à lui, ils se débarrassent aisément des gardes et font sortir Magnéto, puis s'envolent pour Paris. Pendant le trajet, Xavier et Erik se disent ce qu'ils ont sur le c?ur et semblent entamer leur réconciliation.
Cependant, lors de la Conférence de Paris pour la fin de la guerre au Viêt Nam, Magnéto décide purement et simplement d'éliminer Mystique pour la survie des mutants. Il la blesse à la jambe, et son sang est ensuite récupéré par l'équipe du docteur Trask. Comme ils se sont battus aux yeux du monde entier, le président des États-Unis Richard Nixon décide de valider le programme Sentinelle de Trask, qui sont assemblées et présentées au public.
Magnéto se sert alors des prototypes des Sentinelles pour faire comprendre aux humains et aux mutants le potentiel de ces nouveaux robots. Il déplace le Robert F. Kennedy Memorial Stadium de Washington pour isoler la Maison-Blanche, et se présente aux caméras du monde devant le président Nixon et son état-major désarmé. Logan, le Fauve et Xavier tentent de s'interposer mais sont mis en déroute par les Sentinelles, sous le contrôle de Magnéto. Mystique, prend l'apparence du président pour empêcher Magnéto de le tuer. Elle y parvient et renonce finalement à tuer Trask grâce à Xavier, ce qui fait d'elle une héroïne aux yeux des humains.
Dans le monde futur, les Sentinelles débusquent les mutants cachés dans un temple en Chine. Un combat s'engage alors, et Iceberg, Bishop, Tornade, Solar, Colossus et Blink sont tués. Xavier, Magnéto, Kitty et Wolverine se retrouvent à la merci des Sentinelles qui s'apprêtent à les consumer mais comme, cinquante ans plus tôt, Mystique a renoncé à son projet d'assassinat, le futur apocalyptique est effacé de la ligne temporelle.
Logan reprend ses esprits dans l'école de Xavier où les cinquante dernières années écoulées n'ont rien à voir avec la vie qu'il a connue. Les mutants vivent en harmonie avec les humains, et tous les X-Men sont vivants, y compris Scott et Jean Grey. Bobby et Malicia sont toujours ensemble, et Kitty est devenu professeur.
Dans la scène post-générique, une foule dans le désert acclame un adolescent en train de construire une pyramide avec ses pouvoirs, observé par quatre cavaliers. Ils scandent son nom : En Sabah Nur. Il s'agit en fait d'Apocalypse, antagoniste central du prochain épisode cinématographique des X-Men.
Peter Parker a une vie très occupée, partagée entre son combat contre les vilains et la personne qu'il aime, Gwen Stacy. Il attend donc son diplôme de fin de lycée avec impatience. Peter n'a pas oublié la promesse qu'il a faite au père de Gwen : la protéger en restant hors de son existence. Une promesse qu'il ne peut tenir. Les choses vont changer pour Peter quand un nouveau vilain fait son apparition, Electro, quand un vieil ami fait son retour, Harry Osborn, et quand Peter découvre de nouveaux indices sur son passé. Mais ce n'est pas tout, encore deux autres ennemis vont apparaître : le Rhino et le Bouffon Vert. Il va vite découvrir que ces individus ont tous le même point commun : la société Oscorp.
En 2028, la technologie robotique de l'OmniCorp, conglomérat militaro-industriel, est à la pointe du progrès. Non content de vendre des drones et autres robots militaires, comme le « ED 209 », lors de conflits, la société désire rentrer dans le marché de la sécurité publique mais les dirigeants sont hésitants à vouloir tester cette technologie sur le sol américain pour protéger les citoyens. La loi Dreyfuss interdit l'usage de robots sur le sol des États-Unis.
Alex Murphy est un père de famille aimant et un bon policier qui fait son possible pour éliminer le crime à Détroit, dans l'État du Michigan. Suite à l'explosion de son véhicule piégé, son corps est gravement mutilé et brûlé à 80 %. Murphy est cependant sauvé par OmniCorp et le docteur Dennett Norton, qui utilise son savoir scientifique pour le remettre sur pied : il est transformé en machine, un cyborg du nom de RoboCop spécialement programmé pour rétablir la justice grâce à des méthodes expéditives. L'usage de cyborgs n'étant pas couvert la loi Dreyfuss, RoboCop peut être utilisé. L'intérêt pour OmniCorp est de faire évoluer l'opinion des citoyens sur l'usage des robots, ce qui permet ensuite de pousser l'abrogation de la loi Dreyfuss.
Avant de mettre RoboCop dans la rue, il subit divers tests. Son efficacité est inférieure à celle des robots préexistants, à cause de la partie organique : peur, l'instinct, le préjugé, compassion retardent les prises de décisions. Dennett opère alors le cerveau pour qu'en situation de combat, ce soit l'ordinateur plutôt que la partie organique qui prennent les décisions. Dennett fait en sorte que la partie organique ait l'illusion de prendre elle même les décisions. Cette intervention rend RoboCop aussi efficace qu'une machine.
Lorsque les concepteurs sont satisfaits des résultats de RoboCop, ils préparent une conférence de presse. Peu avant le début, Dennett transfert toutes les données de la police de Detroit dans RoboCop, ce qui inclue l'historique vidéo des cameras de surveillance. Lorsque RoboCop reçoit la vidéo de l'explosion de son véhicule, il se met à dysfonctionner. Pressé par la conférence de presse qui doit débuter, Dennett évacue la dopamine et la noradrénaline de RoboCop. Ses émotions disparaissent, RoboCop reste sous contrôle.
Dans la rue, RoboCop fait rapidement baisser le taux de crime de 80 %. L'opinion publique, précédemment très favorable à la loi Dreyfuss, devient plus mitigée. Le taux de dopamine et de noradrénaline de RoboCop revient à la normal, et il se met à enquêter sur son agression. Il tue le responsable, et prouve que deux policiers sont corrompus. Un des deux policiers dénonce alors la chef de la police. RoboCop tente alors d'obtenir des aveux de la chef sous la menace d'une arme. Il est désactivé avant de les obtenir, de peur qu'il la tue et de provoquer ainsi un tollé général.
RoboCop devient un héros, mais les dirigeants de OmniCorp commencent à redouter qu'il s'intéresse à leur propres agissements. La décision de le tuer est prise. Dennett découvre cette décision, et s'y oppose en informant RoboCop, et en lui retirant le transmetteur qui permet de le contrôler. RoboCop va alors arrêter le dirigeant d'OmniCorp pour tentative de meurtre.
Alors qu'ils sont en mission pour la CIA, les Expendables, composés de Barney Ross (Sylvester Stallone), Lee Christmas (Jason Statham) , Gunnar Jensen (Dolph Lundgren) et Toll Road (Randy Couture) attaquent un train blindé et libèrent un prisonnier, Docteur La Mort (Wesley Snipes), ancien médecin devenu mercenaire, membre originel des Expendables et expert en armes blanches . Immédiatement, ils partent en Somalie pour une nouvelle mission : arrêter un dangereux trafiquant d'armes du nom de Victor Menz avant qu'il ne vende des bombes à un seigneur de guerre en Somalie. Une fois sur place, l'équipe est rejointe par Hale Caesar (Terry Crews). La mission prend une tournure inattendue : Victor Menz se révèle être Conrad Stonebanks (Mel Gibson), co-fondateur des Expendables, que croyait avoir tué Barney Ross plusieurs années auparavant. Ce dernier fait rater la mission en attaquant frontalement Stonebanks et ses mercenaires. Caesar est grièvement blessé par Stonebanks lors de la fusillade.
Par la suite, les Expendables s'enfuient et retournent en Amérique pour que Ceasar, entre la vie et la mort reçoive des soins. Se sentant responsable du sort de Caesar, Barney décide de dissoudre les Expendables pour éviter que ses frères d'armes subissent le même sort, ou pire. Mais Max Drummer (Harrison Ford), un agent de la CIA et remplaçant de l'agent Chapelle, le pousse tout de même à retrouver Stonebanks et à le ramener à la Cour Pénal Internationale de La Haye pour qu'il y soit jugé. Il décide donc de recruter de jeunes combattants, plus aptes à lutter contre Stonebanks et son armée de mercenaires. Pour cela, il se rend à Las Vegas à la rencontre de Bonaparte (Kelsey Grammer), mercenaire à la retraite et ami de Barney, qui lui présente des jeunes talents des quatre coins de l'Amérique correspondant à ses critères : John Smilee (Kellan Lutz), un ancien Marine pilote de moto, réfractaire à l'autorité, Luna (Ronda Rousey), une videuse musclée de boîte de nuit, Mars (Victor Ortiz), un expert en armes à feu et Thorn (Glen Powell), un expert en nouvelles technologies.
Une fois réunis, Barney et sa nouvelle équipe partent pour la Roumanie en compagnie de Trench Mauser (Arnold Schwarzenegger) sous les yeux de Christmas, Doc, Gunnar et Toll. Une fois arrivés à destination, ils réussissent à capturer Stonebanks, mais celui-ci, porteur d'un GPS, est localisé par ses hommes. Smilee, Luna, Mars et Thorn sont capturés lors de l'attaque, Barney est précipité du haut d'un pont.
Ayant survécu à sa chute et à ses blessures, Barney repart en Amérique avec Mauser pour préparer la risposte. À sa base, il est attendu par Galgo (Antonio Banderas), un ancien membre de l'armée espagnole bavard, qui ne supporte pas la vie civile. Celui-ci supplie Barney de l'engager. Après bien des réticences, il accepte. Mais son ancienne équipe, n'ayant pas dit son dernier mot, réussit à le convaincre de les reprendre et partent en Asmanistan pour libérer les nouvelles recrues. Après avoir réussi à les localiser, ils se rendent compte que Stonebanks les a piégés et qu'ils sont prisonniers d'un bâtiment bourré d'explosif. Thorn réussit à bloquer temporairement le signal du détonateur. Stonebanks décide d'envoyer son armée pour les exterminer. Une bataille épique s'engage alors, où l'ancienne et la nouvelle équipe se battent côte à côte, et où le nombre de leurs adversaires ne cesse d'augmenter.
C'est alors que Max Drummer, accompagné de Mauser et Ying Yang, arrive en renfort par hélicoptère, et sauve de justesse Barney. Stonebanks, furieux que son équipe n'ait pas réussi à se débarrasser des Expendables, se lance personnellement dans la bataille. Il intercepte Barney, au moment où les bombes vont exploser, et l'empêche d'être évacué comme le reste de l'équipe. Un combat s'engage alors, où Barney réussit à tuer Stonebanks. Mais c'est trop tard : le bâtiment explose. il réussit malgré tout à évacuer, en s'accrochant à l'hélicoptère.
De retour en Amérique, toute l'équipe fête sa victoire dans un bar. Barney remercie Drummer pour son aide, Ceasar s'est remis de de ses blessures. Christmas, Doc, Gunnar et Toll ont réintégré l'équipe, tandis que Smilee, Luna, Mars, Thorn et Galgo sont définitivement engagés
À la suite de la tentative ratée des nains pour tuer le dragon Smaug, ce dernier se dirige vers Lacville dans l'intention de se venger des hommes ayant aidé la compagnie de Thorin à reconquérir la montagne Solitaire. Sur place, il commence à incendier les bâtiments et à tuer tous ceux qu'il croise. Le maître de la ville et son serviteur Alfrid prennent lâchement la fuite, mais ils sont bientôt stoppés par les flammes. De son côté, Bard arrive à s'échapper de sa cellule et se dirige ensuite vers la plus haute tour de la ville, armé de simples flèches. Arrivé au sommet, il commence à riposter. Smaug ne prête pas attention à l'archer et continue son massacre. C'est alors que le fils de Bard, en fuite avec ses s?urs sur un bateau, se souvient de la flèche noire qu'il avait cachée. Voyant son père au sommet de la tour, il décide de lui venir en aide et la lui apporte. Le dragon remarque alors l'archer et son fils et se fait menaçant. Bard, lui, repère le point faible sur le corps du reptile, ce dernier s'approche d'eux pour les tuer mais Bard se concentre et tire dans la faille située sur le poitrail de la bête. La flèche touche au but et Smaug s'écroule sur la ville, tuant le maître de Lacville dans sa chute.
Ayant assisté depuis la montagne à la destruction de Lacville puis entendu le grand fracas de la chute de Smaug, la compagnie de Thorin et Bilbon comprennent que le dragon est mort et que la montagne va bientôt être au centre de toutes les attentions. Thorin commence donc à chercher l'Arkenstone dans les salles du trésor afin de reprendre sa position royale. Thranduil, ayant eu vent des évènements, arrive à Dale avec son armée afin de récupérer des bijoux appartenant à son peuple et qui sont férocement gardés par Thorin. De son côté, Bard, à la tête du peuple de Lacville, vient aussi solliciter la part du trésor d'Erebor que Thorin leur avait promis, afin de reconstruire la ville détruite. Cependant, le chef nain envoie un corbeau porter un appel à l'aide à son cousin Dáin. Legolas et Tauriel, pour leur part, se rendent à Gundabad après avoir pisté Bolg. Ce dernier est alors déjà en marche avec son armée vers le royaume nain.
Pendant ce temps, Gandalf est toujours prisonnier à Dol Guldur. Un orque le libère de sa cage afin de le tuer mais Galadriel, avertie par Radagast, arrive à temps et le sauve. Elle le porte ensuite au centre de la vieille forteresse et commence à le ramener à lui. C'est alors que Sauron apparaît, accompagné de ses neuf serviteurs, les Nazgûls, à leur tête, le Roi-Sorcier d'Angmar. Un combat s'engage et Galadriel est vite rejointe par Elrond, Saroumane et Radagast. Elron et Saroumane affrontent les Nazgûls tandis que Radagast emmène Gandalf loin des lieux. Sauron attaque Galadriel, mais celle-ci riposte et arrive à le chasser, lui et ses sbires, de Dol Guldur, qui s'enfuient à l'est, vers le Mordor. Gandalf, qui a quitté les lieux avec Radagast sur ordre de Galadriel, explique à ce dernier qu'il doit s'en retourner à Erebor afin de prévenir ses alliés que les orques ont quitté Dol Guldur pour leur livrer bataille. Il repart alors les avertir du danger. De leur côté, Legolas et Tauriel ont découvert les agissements de Bolg à Gundabad : l'orque dirige une deuxième armée vers la Montagne Solitaire.
À Erebor, Thorin et ses douze compagnons cherchent toujours l'Arkenstone. Or, il s'avère que Bilbon la possède. Il avait pu la récupérer lors de son face-à-face avec Smaug, grâce à l'anneau. Thorin sombre peu à peu dans la folie, et lorsque Bard vient lui demander d'honorer sa promesse faite à Lacville quelque temps plus tôt, Thorin refuse et préfère se préparer au combat contre les hommes du Lac et les Elfes du Royaume Sylvestre. Devant l'obstination du chef nain et le risque d'un affrontement, Bilbon décide de s'échapper d'Erebor et se rend à Dale pour remettre l'Arkenstone à Bard dans l'espoir de trouver une issue pacifique. À Dale, il retrouve Gandalf puis il retourne ensuite à Erebor.
Quelques heures plus tard, Bard et Thranduil se présentent devant la porte de la montagne avec leurs armées. Bard redemande à Thorin d'entendre raison mais celui-ci refuse. L'archer présente alors l'Arkenstone au chef nain afin de le convaincre. Thorin croit à une ruse mais Bilbon avoue qu'il a lui-même donné la pierre à Bard. Thorin, éc?uré, s'apprête à tuer Bilbon pour sa traîtrise mais Gandalf intervient et Bilbon quitte les lieux sans encombre. Le corbeau envoyé par Thorin arrive alors et fait savoir au chef nain que l'armée de son cousin Dáin est arrivée, et qu'elle est prête à se battre à ses côtés contre les Hommes et les Elfes. Effectivement, l'armée de Dáin s'avance et se prépare à l'assaut. Hommes et elfes font de même. Mais alors que le combat s'amorce, l'armée orque menée par Azog arrive et les alliances changent : hommes, elfes et nains s'unissent et engagent la bataille face aux hordes monstrueuses. Thorin reste retranché avec sa compagnie dans la montagne. Legolas et Tauriel arrivent sur les lieux du combat.
La bataille est rude. Elle a lieu devant la porte d'Erebor et à Dale. Bard rassemble les hommes autour de lui. Dáin se bat avec force mais s'étonne de l'absence de Thorin. Alors que la bataille tourne en faveur des orques, Thorin, isolé dans la salle des rois et face à ses démons, finit par sortir de sa folie et part rejoindre la bataille avec ses douze compagnons Nains. Peu après, il s'éloigne avec Fili, Kili et Dwalïn afin d'aller tuer Azog. Tauriel et Legolas les repèrent et les suivent afin de leur porter assistance, et Bilbon décide aussi d'aller prévenir Thorin du piège qui les attendait : l'armée de Bolg arrive du nord. Thorin et ses trois compagnons tombent cependant dans le piège tendu par Azog. Fili est capturé par le chef orque qui le tue sous les yeux des autres nains et de Bilbon. Juste après, l'armée de Bolg arrive du nord. Ce dernier assomme le Hobbit et engage le combat avec Kili et Tauriel. Malgré ses aptitudes, le nain est tué sous les yeux de Tauriel. Elle continue de se battre alors contre l'orque mais ne parvient pas à l'achever. C'est Legolas qui prend le relais et arrive à bout du fils d'Azog. De son côté, Thorin combat Azog sur une rivière gelée. Le nain croit réussir à vaincre l'orque pâle en le noyant, mais dans un ultime sursaut, le combat se termine par la mort des deux. Bilbon arrive pour les derniers instants de Thorin et recueille ses derniers mots. Le chef nain lui demande de le pardonner et salue sa bravoure. La bataille s'achève grâce à l'intervention des aigles, de Radagast et de Beorn, qui sous sa forme d'ours, balaye aisément les dernières troupes d'orques.
Après la bataille, les alliances se défont et des réconciliations ont lieu. Dáin est sacré Roi des Nains d'Erebor, et des funérailles ont lieu pour Thorin, Kili et Fili. Bilbon quitte alors ses compagnons nains et s'en va avec Gandalf. Ce dernier, arrivant aux frontières de la Comté, se doute que Bilbon possède un anneau magique et le met en garde sur son utilisation, mais Bilbon lui affirme l'avoir égaré. Il retourne chez lui, à Cul-de-Sac, mais est vite surpris par ce qui se passait: toute la Comté le croyant mort, décide de vendre aux enchères ses biens. La boucle est bouclée lorsque, soixante ans plus tard, le magicien rend visite à son vieil ami hobbit, qui possède toujours l'anneau unique.
Riggan Thomson est un acteur à la gloire passée, plus connu pour avoir interprété le super-héros Birdman dans une trilogie de films. Le rôle l'habite encore, Thomson se prenant parfois à croire qu'il peut voler ou déplacer des objets par la pensée, tout en entendant les sarcasmes du personnage de Birdman. Riggan a cependant un projet pour relancer sa carrière : une nouvelle adaptation sur Broadway de la nouvelle Parlez-moi d'amour de Raymond Carver.
Pour monter l'adaptation, Riggan est entouré de son ami et avocat Jake, sa petite-amie Laura, de l'actrice débutante Lesley et de sa fille Sam, qui sort d'une cure de désintoxication, comme assistante. Pendant les répétitions, l'autre acteur principal Ralph est blessé par la chute d'un projecteur. Riggan est persuadé d'avoir causé inconsciemment l'accident afin de recaster le rôle. Jake parvient à engager Mike Shiner, un acteur brillant mais hyper-exigeant qui est aussi le petit-ami de Lesley. Les premières répétitions montrent les caprices de Mike : il sort de son personnage en constatant que le gin qu'il doit boire a été remplacé par de l'eau, et tente de violer Lesley pendant une scène d'amour. Riggan commence à douter du projet, malgré les critiques ravies de la présence de Mike, et Jake l'encourage à continuer. Un soir, Riggan surprend Sam en train de fumer du cannabis, mais elle lui rétorque la vanité de son projet qui ne sert que l'ego de l'acteur.
Lors de la répétion générale, Riggan aperçoit Sam et Mike ensemble. Il craint de voir l'acteur devenir un rival aussi bien sur scène qu'à la ville et sort fumer une cigarette, mais il se retrouve enfermé dehors en sous-vêtements et doit traverser Times Square à moitié nu pour revenir sur scène. L'incident est filmé par les passants, les vidéos deviennent virales et l'attente grandit à nouveau. Au terme de la répétition, Riggan retrouve dans un bar Tabitha Dickinson, une journaliste féroce qu'il cherchait à convaincre mais elle lui révèle qu'elle hait les stars hollywoodiennes, n'a aucune intention de voir la pièce mais va tout de même écrire une critique violente contre la pièce. Riggan se saoule, dort dans la rue et à son réveil le lendemain matin, se met à croire qu'il est dans un nouveau film Birdman et voler vers le théâtre.
La première approche et la vidéo virale de Riggan en sous-vêtements amuse Sam, qui commence à voir un homme derrière l'acteur. Avant la dernière scène, Riggan retrouve Sylvia, son ex-femme et mère de Sam, et lui avoue avoir tenté de se suicider quand elle a découvert qu'il la trompait plusieurs années auparavant. Quand il retourne sur scène, Riggan échange l'arme factice qu'il doit utiliser pour jouer son suicide avec un vrai pistolet, monte sur scène, dit ses dernières répliques avant de se tirer dans la tête. Les spectateurs médusés se lèvent et applaudissent, sauf Tabitha qui quitte la salle.
Le lendemain, la nouvelle de la tentative de suicide de Riggan fait la une de la presse. En tirant, l'acteur a perdu son nez, refait pendant la nuit. Jake lui rend visite et lui montre la critique dithyrambique de Tabitha, saluant la performance super-réaliste de l'acteur. Sam vient à son tour avant de quitter la pièce. Riggan se lève, enlève son bandage qui révèle un visage tuméfié proche de celui de Birdman et grimpe sur le rebord de la fenêtre. Quand Sam revient, elle trouve la pièce vide, regarde par la fenêtre avant de lever les yeux au ciel et sourire.
Sur Terre, en 1988, le jeune Peter Jason Quill rend visite à sa mère à l'hôpital. Cette dernière est atteinte d'un cancer en phase terminale. Elle donne un cadeau à Peter puis meurt. Peter s'enfuit en pleurs, avant d'être aspiré par un vaisseau spatial.
Vingt-six ans plus tard, Peter arrive sur une planète abandonnée du nom de Morag. Il est devenu Star-Lord, un hors-la-loi qui travaille avec les Ravageurs, une bande de mercenaires. Équipé de divers gadgets et de son précieux walk-man, il vole un orbe et s'enfuit après un court combat contre les hommes de Korath, qui travaille pour un Kree nommé Ronan l'Accusateur. Mais le chef des Ravageurs, Yondu Udonta, découvre son larcin et offre une récompense pour sa capture. Ronan a promis à Thanos le Titan fou, un des êtres les plus puissants de la galaxie, de lui apporter l'orbe, en échange de quoi Thanos réduira la planète Xandar (la capitale de l'empire Nova) en poussière. En effet, après mille ans de guerre entre l'empire Nova et l'empire Kree qui ont débouché sur la signature d'un traité de paix, Ronan veut détruire Xandar pour venger le peuple Kree. Il envoie l'assassin Gamora pour récupérer l'orbe.
Quand Star-Lord essaye de vendre l'orbe sur Xandar à un acheteur surnommé « Le Courtier », celui-ci prend peur en apprenant par Peter qu'un partisan de Ronan voulait l'objet aussi et le renvoie. Gamora tend ensuite une embuscade à Quill et lui prend l'orbe. Deux chasseurs de primes prennent alors part au combat : un raton laveur génétiquement modifié, Rocket, et un humanoïde semblable à un arbre, Groot. Les Cohortes de Nova (les forces armées de Xandar) arrivent, arrêtent les quatre combattants et les emprisonnent au Kyln, une prison spatiale de haute sécurité. Là-bas, Gamora est menacée par des prisonniers, notamment Drax le Destructeur, qui essaye de la tuer car Gamora travaille pour Ronan et que ce dernier a tué la femme et la fille de Drax. Peter le dissuade en disant que Gamora peut attirer Ronan. Mais la jeune femme avoue qu'elle a trahi Ronan, car elle ne veut pas le laisser utiliser le pouvoir de l'orbe.
Ronan rencontre le père adoptif de Gamora et de Nébula, Thanos, dans un champ d'astéroïdes nommé le Sanctuaire (le domaine de ce dernier). Pendant sa conversation avec Thanos, Ronan tue « l'Autre », l'allié du titan qui avait organisé l'attaque de New York avec Loki, à la suite d'une provocation. Thanos accuse Ronan de la trahison de Gamora et de la perte de l'orbe.
Un peu plus tard, les quatre prisonniers, accompagnés de Drax, s'échappent de la prison dans le vaisseau de Peter, le Milan. Ils se rendent sur l'astéroïde Knowhere (la tête coupée d'une antique créature céleste) qui sert depuis des centaines d'années de colonie minière au groupe Tivan. Drax, ivre, envoie un message à Ronan pour qu'il vienne et qu'il puisse se venger, tandis que le reste du groupe accompagne Gamora chez son acheteur pour l'orbe, Taneleer Tivan alias le Collectionneur. Tivan ouvre l'orbe, révélant une des six Pierres d’Infinité : ce sont des pierres dont les origines remontent avant la création de l'univers, et elles ont chacune un pouvoir destructeur. Mais seuls les êtres dotés d'une force surnaturelle peuvent les manipuler. Soudain, la domestique de Tivan essaye de dérober la pierre, mais elle est désintégrée, déclenchant une explosion qui détruit le musée de Tivan.
Ronan arrive sur l'astéroïde et bat facilement Drax en combat singulier, tandis que les autres fuient dans de petits vaisseaux, poursuivis par les partisans de Ronan et la sœur de Gamora, Nebula. Cette dernière détruit le vaisseau de Gamora, la laissant gésir dans l'espace, et s'empare de l'orbe. Peter contacte Yondu et donne son casque à Gamora afin qu'elle survive. Yondu arrive sur les lieux et les récupère. Peter réussit à conclure une trêve avec le chef des Ravageurs en le convainquant qu'ils peuvent récupérer l'orbe. Les cinq compagnons savent que l'affrontement avec Ronan signifie une mort certaine, mais ils comprennent qu'ils doivent l'arrêter pour l'empêcher de détruire Xandar, voire la galaxie entière.
Sur son vaisseau l'Astre Noir (un destroyer Kree), après avoir découvert que l'orbe contient une Pierre d'Infinité, Ronan trahit Thanos. Il enfonce la pierre dans son bâton et arrive à canaliser l'énergie de la pierre. Ronan menace Thanos en lui disant qu'une fois qu'il aura détruit Xandar, il viendra lui régler son compte. Nébula, dès lors, fait le choix de trahir son père adoptif et de rejoindre Ronan.
Dans le ciel de Xandar, le vaisseau de Ronan est attaqué par les appareils des Cohortes de Nova, ceux des Ravageurs et le Milan, qui réussit à infiltrer l'Astre Noir. Tandis que Ronan utilise son bâton pour détruire les vaisseaux des Cohortes qui empêchent son destroyer de se poser au sol, Drax tue Korath. Gamora bat Nebula, qui s'enfuit, et réussit à ouvrir les portes de la pièce où se trouve Ronan. Grâce à une arme de Rocket, Peter tire sur Ronan, ce qui déclenche une énorme explosion. L'Astre Noir tombe sur Xandar et Groot se sacrifie en faisant de lui un bouclier pour protéger ses amis. Après le crash de son vaisseau, Ronan sort de l'épave indemne et se prépare à détruire Xandar, mais Peter le distrait en dansant et en chantant, invitant même Gamora à le rejoindre - celle-ci refuse -, ce qui permet à Drax et Rocket de détruire le bâton de Ronan. Peter saisit alors la pierre avant qu'elle n'atteigne le sol et commence à subir ses effets destructeurs. Mais Gamora, puis Drax et Rocket s'unissent pour partager avec lui l'énergie de la pierre, ce qui leur permet de ne pas être désintégrés. Grâce à cette énergie, Peter anéantit Ronan.
Immédiatement après cette victoire, Yondu exige de recevoir la pierre conformément à l'accord passé avec Star-Lord. En quittant la planète, Kraglin, l'un des ravageurs, dit à Yondu que c'était une bonne chose de ne pas avoir ramené Peter à son père comme ils étaient censés le faire. De son côté, Peter a réussi à duper Yondu et confie l'orbe renfermant la pierre aux Cohortes de Nova. Ces dernières effacent les casiers judiciaires du groupe de Peter, maintenant connu sous le nom de Gardiens de la Galaxie. Peter apprend qu'il est seulement à moitié terrien, son père étant un être d'une origine très ancienne et inconnue. C'est grâce à cette origine que Peter et les trois autres Gardiens n'ont pas été désintégrés par la pierre. Peter ouvre finalement le dernier cadeau qu'il a reçu de sa mère : une bande pour magnétophone qui contient ses chansons préférées. Les Gardiens quittent Xandar à bord du Milan, acceptant de se placer sous le commandement de Star-Lord.