Synopsis:

Après les événements cataclysmiques qui ont ravagé New YorkN 1, Steve Rogers vit désormais à Washington DC, 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 se rendre dans l'océan Indien pour sauver les otages d'une plateforme mobile de lancement satellite du SHIELD, le Lemurian Star, qui a été détourné par George Batroc, un criminel franco-algérien. Captain America, l'agent Rumlow, Romanoff et leurs hommes se battent contre le groupe de pirates de Batroc et sauvent les otages. Mais il s'avère que Natasha doit également accomplir une autre mission : récupérer des données secrètes du SHIELD dans un ordinateur du Lemurian Star. Plus tard, au Triskel (le quartier général du SHIELD), qui se trouve à Washington DC, Nick Fury montre à Steve le projet Insight : trois héliporteurs de nouvelle génération reliés à un réseau de satellites balistiques lancés du Lemurian Star. Ces satellites peuvent lire l'ADN d'une personne suspecte et la neutraliser (grâce à l'armement des trois héliporteurs) à tout moment. Steve comprend la logique de Fury mais n'y adhère pas, craignant le cas où la technologie tomberait dans de mauvaises mains. Après avoir été à une exposition sur Captain America, Steve décide de rendre visite à Peggy Carter qui est toujours vivante. Au Triskel, Nick découvre que les données récupérées et mises sur clé USB par Natasha lui sont inaccessibles. Après avoir été attaqué sur la route et sévèrement blessé par de faux policiers et par un homme masqué muni d'un bras métallique, 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 l'homme masqué, que Steve poursuit brièvement avant qu'il ne lui échappe. Nick est opéré, mais décède sur la table de chirurgie, et son corps est emmené par l'agent Maria Hill. Au Triskel, le secrétaire Alexander Pierce 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 sont lancés à sa poursuite. Il réussit à s'échapper et Natasha se joint à lui. Elle révèle à Steve que la plupart des services de renseignement ne croient pas à l'existence de l'homme qui a tiré sur Nick, et que ceux qui y croient l'appellent le Soldat de l'Hiver. On lui a attribué plusieurs dizaines d'assassinats au cours des cinquante dernières années. En analysant les données de la clé USB, Steve et Natasha trouvent un bunker dans le New Jersey et découvrent que ce bunker abrite un ancien repaire du SHIELD. Ils y trouvent un sous-sol qui cache une banque de données qui conserve depuis 1972 la conscience d'Arnim Zola, le scientifique qui travaillait pour Crâne rouge pendant la Seconde Guerre mondiale. Zola dévoile à Steve et Natasha qu'HYDRA existe toujours et leur révèle le but de l'organisation : infiltrer le SHIELD de l'intérieur pour créer un nouvel ordre mondial fasciste. Après la guerre, le SHIELD, qui remplaça la SSR (Section Scientifique de Réserve), fut fondé et Zola a été recruté. Il a alors profité de son intégration au SHIELD pour rassembler en secret des soldats qui formeront la Nouvelle HYDRA pour les années à venir. Zola continue en parlant d'un algorithme qu'il aurait écrit pour le projet Insight. Mais c'est alors que le bunker est détruit par un missile du SHIELD. Steve et Natasha réussissent à s'échapper, l'ordinateur qui contenait la conscience de Zola est également détruit. Rejoint par Wilson, et après avoir récupéré un exosquelette lui permettant de voler, le groupe, comprenant que l'agent Jasper Sitwell est une des taupes d'HYDRA, l'enlève pour l'interroger. Il leur révèle que grâce à l'algorithme de Zola, HYDRA pourra sélectionner comme cible les personnes qui constituent une menace présente ou future pour elle, et qu'elle compte les rayer de la liste. 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 ayant simulé sa mort.