影片讲述了一位24小时轮班、忙碌、劳累过度、几乎精疲力竭的急救员的故事。Randy是一名急救员，他因工作过度疲惫，甚至想辞职。在他最后一天的工作中，他的主管Shanice安排了一位学生Jessica陪他一起上岗。Randy的急救搭档Mike也加入了他的行列。Randy的最后一天充满了冒险——但对他和Mike来说，这只是办公室里普通的一天。
渐渐习惯了现代生活的美国队长史蒂夫·罗杰斯（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰），在一次行动后隐隐嗅到神盾局内部所弥漫出来的凶险气味。而当得知神盾局正秘密进行的“洞察计划”后，他更为此感到愤怒。某天，神盾局指挥官尼克-法瑞（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）遭到一群武装分子袭击，他拼尽全力将一支U盘交到美国队长手中，这里面藏着该局二战以来最重要且最可怕的秘密。在此之后，美国队长因涉嫌杀害尼克而遭到前局长亚历山大·皮尔斯（罗伯特·雷德福/Robert Redford 饰）的通缉和追杀，逃亡中他得到黑寡妇（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）和退伍老兵“猎鹰”（安东尼·麦凯 Anthony Mackie 饰）的帮助。 他们必须争分夺秒解开神盾局的秘密，阻止“洞察计划”的施行……
暗夜来袭都城内邪祟出没，数名王室宗亲与大臣接连离奇死亡。顿时龙颜震怒朝野沸腾，年轻的御前夜巡使燕离临危受命，立下军令状三日内必破悬案，誓死捍卫“夜巡使”的尊严。面对形势的步步紧逼，特务机构的处处掣肘，幕后凶犯的层层圈套，燕离抽丝剥茧与人、妖各方斗智斗勇殊死角力。伴随着真相的临近，一场关乎生命与荣誉，阴谋与爱情，江山与苍生的人妖鏖战也徐徐拉开了帷幕。
