“惊奇队长”卡罗尔·丹弗斯（布丽·拉尔森BrieLarson饰）从残暴的克里人手中夺回了属于自己的身份，也对至高智慧完成了复仇。然而，意想不到的后果出现了。面对动荡脆弱的宇宙，她毅然决然地挺身而出。执行任务时，她来到一个神秘的特殊虫洞。在这里，她与另外两位女英雄产生了能力纠缠——一位是来自泽西市、惊奇队长的超级粉丝“惊奇少女”卡玛拉·克汗（伊曼·韦拉尼ImanVellani饰），另一位是曾与卡罗尔亲密无间的小侄女、如今长大在天剑局（S.A.B.E.R.）担任宇航员的莫妮卡·兰博队长（泰柔娜·派丽丝TeyonahParris饰）。看似不搭界的三人必须齐心协力，以“惊奇联盟”的身份拯救宇宙。

影片围绕间谍小说作家叶利·康韦（布莱丝·达拉斯·霍华德BryceDallasHoward饰）的作品展开。叶利的小说讲述神秘特工阿盖尔（亨利·卡维尔HenryCavill饰）及其瓦解全球间谍集团的任务，而小说中的情节却意外开始与真实间谍组织的秘密行动出现惊人的一致。在特工艾登（山姆·洛克威尔SamRockwell饰）的陪同下，叶利带着猫咪阿尔菲（Chip饰）穿越世界，竭力赶在间谍组织的杀手们行动之前化解危机，此时小说的虚构世界与现实之间的界限开始变得模糊不清。随之而来的是一场跨越全球的冒险。

　　电影讲述了漫威漫画中最神秘的女超级英雄的起源故事。急救护工凯茜（蜘蛛夫人，达科塔·约翰逊DakotaJohnson饰）因一场意外发现自己能够预知未来，在探寻能力起源的过程中，她与三位蜘蛛女的命运紧密联结在一起。面对反派“毒蜘蛛”以西结的追杀，蜘蛛夫人试图找明原因。穿梭在时间线中的她们将如何利用预知未来的能力改变世界命运？

第一次世界大战期间塞内加尔狙击手的故事。