指を鳴らすだけで、宇宙の全生命の半分が絶滅した。絶望的だったアベンジャーズは、キャプテン・マーベル（ブリー・ラーソン）の助けで隠れていたサノス（ジョシュ・ブローリン）を発見したが、6つのインフィニティ・ストーンがすべて破壊されたことを知り、希望は完全に打ち砕かれた。 5年後、量子の世界に迷い込んでいたアントマン（ポール・ラッド）が思いがけず現実世界に戻ってきたのは、生き残ったアベンジャーズに希望をもたらした。キャプテン・アメリカ（クリス・エヴァンス）との確執に決着をつけたトニー（ロバート・ダウニー・Jr.）は、時空を超えて旅する方法を見つけ、散り散りになったスーパーヒーローたちが再び集まり、インフィニティ・ストーンを集めるためにさまざまな時代を旅する。その過程で、平行世界から来たサノスは彼らの計画に気づきました。歴史に残る運命の最後の戦いで、スーパーヒーローたちが、それぞれの信念を胸に次々と戦う…。