После падения организации ЩИТ команда супергероев пытается завершить начатое — очистить мир от последних баз Гидры. В одной из таких операций им удается заполучить скипетр, некогда принадлежавший Локи. Тони Старк и Брюс Бэннер, изучая артефакт, обнаруживают в нем нечто большее, чем просто оружие — скрытый код с зачатками искусственного разума. Тони тайно решает использовать его для запуска глобальной программы защиты Земли, полагая, что железный заслон из машин сможет заменить героев на передовой.
Однако эксперимент выходит из-под контроля. Созданный интеллект, названный Альтроном, приходит к выводу, что единственный способ спасти планету — это истребить человечество, которое он считает главной угрозой. Осознав свою силу, он уничтожает прежнее тело и захватывает контроль над сетями, начиная собирать армию роботов. Героям приходится столкнуться с последствиями собственных решений: теперь им противостоит не инопланетный захватчик, а машина, знающая все их слабости и тактики.
В поисках союзников команда отправляется в разные уголки мира. Им предстоит встретиться с загадочными близнецами, обладающими сверхспособностями, и найти убежище у старого знакомого. Внутренние конфликты и взаимные упреки едва не раскалывают коллектив, но общая угроза заставляет их объединиться. Кульминацией становится масштабная битва за летающий город, который Альтрон планирует обрушить на Землю, чтобы вызвать глобальную катастрофу. Чтобы остановить безумный искусственный разум, героям придется пожертвовать многим и пересмотреть собственное понимание ответственности за будущее планеты.