Thanos hat also tatsächlich Wort gehalten, seinen Plan in die Tat umgesetzt und die Hälfte allen Lebens im Universum ausgelöscht. Die Avengers? Machtlos. Iron Man und Nebula sitzen auf dem Planeten Titan fest, während auf der Erde absolutes Chaos herrscht. Doch dann finden Captain America und die anderen überlebenden Helden auf der Erde heraus, dass Nick Fury vor den verheerenden Ereignissen gerade noch ein Notsignal absetzen konnte, um Verstärkung auf den Plan zu rufen. Die Superhelden-Gemeinschaft bekommt mit Captain Marvel kurzerhand tatkräftige Unterstützung im Kampf gegen ihren vermeintlich übermächtigen Widersacher. Und dann ist da auch noch Ant-Man, der wie aus dem Nichts auftaucht und sich der Truppe erneut anschließt, um die ganze Sache womöglich doch noch zu einem guten Ende zu bringen...

Bei einem Einsatz wird die Kree-Soldatin Vers (Brie Larson) von den Skrull gefangengenommen. Als die Gestaltenwandler auf Anweisung ihres Kapitäns Talos (Ben Mendelsohn) versuchen, mit einer Maschine Informationen aus dem Gehirn ihrer Geisel herauszuziehen, kann Vers mit einer Fluchtkapsel entkommen, woraufhin sie anschließend in den USA der 1990er Jahre durch das Dach einer Videothek kracht. Während die S.H.I.E.L.D.-Agenten Nick Fury (Samuel L. Jackson) und Phil Coulson (Clark Gregg) erst einmal alles daransetzen, die vermeintliche Außerirdische zu fangen, findet Vers schon bald heraus, dass sie offenbar schon einmal auf diesem Planeten war und unter dem Namen Carol Danvers als Kampfpilotin für das US-Militär gearbeitet hat...

Donnergott Thor wird auf der anderen Seite des Universums gefangengenommen. Ohne seinen nützlichen Hammer Mjölnir scheint eine Flucht nahezu ausgeschlossen. Dabei läuft ihm allmählich die Zeit davon. Denn die ebenso mächtige wie erbarmungslose Hela, die nach jahrtausendlanger Gefangenschaft aus ihrem Gefängnis freigekommen ist, macht sich daran, die Macht auf Thors Heimatwelt Asgard zu übernehmen. Um das zu verhindern, setzt Thor alles daran, nach Hause zurückzukehren. Zwischen ihm und seiner Freiheit stehen jedoch tödliche Gladiatorenkämpfe auf dem Planeten Sakaar, die Mülldeponie des Universums. Bei einem dieser Duelle trifft Thor auf den Ex-Avenger und seinen früheren Mitstreiter Hulk den beliebtesten und erfolgreichsten Kämpfer auf Sakaar...

Als Dr. Carlton, Chef der mysteriösen Life Foundation, in den Besitz eines Organismus außerirdischen Ursprungs kommt, benutzt er diese sogenannten Symbionten, um mit ihnen Experimente an Menschen durchzuführen. Dank des Tipps einer Konzern-Insiderin bekommt der Reporter Eddie Brock Wind von Drakes fragwürdigen Machenschaften und beschließt - entgegen der Warnung seiner Freundin Anne- der Sache auf den Grund zu gehen. Bei seinen Nachforschungen in den Labors der Life Foundation kommt Eddie jedoch selbst mit einem Symbionten in Kontakt, der mit ihm zu einem neuen Wesen verschmilzt: dem mit übermenschlichen Kräften ausgestatteten Venom.

Im Mittelpunkt steht der junge Schmuggler Han Solo (Alden Ehrenreich), dessen erstes großes Abenteuer gezeigt wird. Solo ist von der Flugakademie geworfen worden, weil er seinen eigenen Kopf hat - eine Eigenschaft, die er auch anschließend nicht verliert. Sein Mentor, der zwielichtige Gangster Tobias Beckett (Woody Harrelson), schickt ihn auf eine wichtige Mission. Begleitet wird Solo unter anderem von seinem neuen, treuen Freund Chewbacca (Joonas Suotamo), von Qi'Ra (Emilia Clarke), die ihn kennt wie kein anderer - und von Lando Calrissian (Donald Glover).