После того как Танос уничтожил половину всей жизни во Вселенной, оставшиеся герои оказываются разбросаны по разным уголкам космоса и Земли. Тони Старк и Небула дрейфуют в открытом пространстве, пока их не спасает Капитан Марвел. Команда возвращается на базу, но попытки найти способ вернуть погибших проваливаются. Проходит пять лет, и мир постепенно учится жить с потерей.
Неожиданно Скотт Лэнг, застрявший в квантовой реальности, выбирается наружу и обнаруживает, что время для него прошло иначе. Он предлагает использовать квантовую механику для путешествий в прошлое и сбора Камней Бесконечности до того, как Танос их уничтожил. Герои разделяются на группы, чтобы отправиться в разные моменты времени: Нью-Йорк 2012 года, Асгард 2013-го, Мордаг 2014-го и другие ключевые события.
Однако их план нарушается, когда прошлый Танос узнает о намерениях героев. Он перемещается в будущее, чтобы уничтожить Землю и предотвратить восстановление баланса. В финальной битве объединяются все выжившие, а также воскрешенные герои, которых возвращает щелчок перчатки, сделанный Халком. Тони Старк, используя украденные камни, жертвует собой, чтобы испепелить Таноса и его армию. После победы Капитан Америка возвращает камни в прошлое, но решает остаться там, чтобы прожить жизнь с Пегги Картер, передавая щит Соколу.