Synopsis:

À la suite des événements de Berlin aux côtés de Captain AmericaN 1, Clint Barton porte encore un bracelet électronique mais peut vivre une vie de famille normale dans sa maison à la campagne. Soudain, sa femme et ses trois enfants disparaissent à cause du claquement de doigts de ThanosN 2,1. Trois semaines après que ce dernier a utilisé les Pierres d'Infinité pour pulvériser la moitié de tous les êtres vivants de l'univers, les deux survivants de l'affrontement sur la planète TitanN 2, Iron Man et Nebula, sont à la dérive dans l'espace, à court d'oxygène et de carburant, à bord du Benatar, le vaisseau des Gardiens de la Galaxie. Stark et Nebula sont alors secourus par Captain Marvel qui les ramène sur Terre au QG des Avengers où se trouvent déjà Natasha Romanoff, Bruce Banner, Steve Rogers, Rocket, Thor, Pepper Potts et James Rhodes. Très affaibli, Stark trouve tout de même la force de s'en prendre verbalement à Steve Rogers, lui reprochant d'être responsable du chaos provoqué par l'attaque de Thanos, puis finit par s'écrouler, épuisé. Alors que Tony Stark se rétablit peu à peu, le groupe localise la planète où se trouve Thanos et s'y rend afin de tenter de récupérer les six Pierres d'Infinité dans le but d'annuler ses actions. Ils retrouvent facilement le Titan, le corps à moîtié détruit par son claquement de doigts. Captain Marvel le maîtrise et Thanos leur apprend qu'il a détruit les pierres afin qu'elles ne puissent plus jamais être utilisées. Dans un mouvement de colère, Thor décapite Thanos d'un coup de Stormbreaker2. Cinq ans plus tard, sur une Terre dévastée par la disparition de la moitié de ses habitants, Steve Rogers trouve une façon d'aider les survivants en menant un groupe de parole. Puis, dans un parking abandonné où est garé le van de Luis (l'ami de Lang dans les deux films Ant-Man), dans lequel se trouve le tunnel quantique, un rat marche sur l'écran de contrôle de l'appareil, ce qui l'active, et Scott Lang s'extrait inopinément de la dimension subatomique dans laquelle il était resté coincé à la suite de la disparition de Pym, de sa femme et de sa fille Hope au moment de la DécimationN 3. D'abord décontenancé, il finit par apprendre ce qui s'est passé, retrouve sa fille Cassie plus âgée de cinq ans, puis rejoint le QG des Avengers. Il explique alors à Natasha Romanoff et à Steve Rogers que pour lui, seulement cinq heures se sont écoulées dans l'univers quantique. Il en déduit une théorie sur la possibilité de voyager dans le temps et donc de récupérer les pierres ce qui permettrait d'annuler les effets de la Décimation provoquée par Thanos. Ce projet nécessite de réunir tous les Avengers survivants. Black Widow part alors retrouver Clint Barton qui, depuis la perte de sa famille, parcourt le monde en tuant des criminels, car il les estime indignes d'avoir survécu1. Tony Stark, qui élève de son côté sa fille Morgan âgée de cinq ans avec sa femme Pepper Potts, prend connaissance du projet, mais décline l'offre en refusant de prendre le risque de perdre sa nouvelle famille. Thor est pour sa part devenu un ivrogne bedonnant régnant sur les survivants d'Asgard dont Korg et Valkirie dans un coin reculé de Norvège. Bruce Banner a définitivement fusionné avec Hulk, réunissant ainsi, selon ses propres mots, « la tête et les muscles ». Tony Stark, en voyant une photo de lui avec Peter Parker, qui avait disparu dans ses brasN 2, se ravise et décide d'étudier la possibilité du voyage dans le temps. Il imagine un appareil pour le stabiliser à travers le monde quantique et revient auprès des Avengers2. Il rend par la même occasion le bouclier à Steve Rogers, signant ainsi leur réconciliation. L'équipe décide alors de retourner à différents points du passé — qui s'avèrent être différentes scènes ou situations des précédents films du MCU — pour récupérer les pierres avant que Thanos s'en empare. Ils se séparent en plusieurs groupes. Banner, Stark, Rogers et Lang se rendent en pleine bataille de New York en 2012N 4. Banner retrouve l'Ancien au Sanctum Sanctorum et la convainc de lui remettre l’Œil d'Agamotto, la Pierre du Temps. Elle l'avertit des dangereuses conséquences de retirer les pierres de la ligne temporelle mais Banner lui promet de la lui restituer et l'Ancien se laisse convaincre quand elle apprend que Stephen Strange, le futur Sorcier Suprême, a donné volontairement la pierre à ThanosN 2,1. Rogers, Stark et Lang mettent difficilement la main sur le Sceptre de Loki, qui contient la Pierre de l'Esprit. Ils doivent affronter les agents d'HYDRA sous couverture de membres du SHIELD qui détiennent également le Tesseract contenant la Pierre de l'Espace. Rogers doit se battre contre la version de lui-même en 2012 et faire croire aux membres d'HYDRA infiltrés qu'il est des leurs. En pleine confusion, Loki s'empare du Tesseract et disparaît avec2.