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。

当一名科技博主采访了一位科技大师并阻止了对他的攻击时，他发现了一枚神秘的戒指，可以带他回到 57 秒前。

21世纪末，人类的科技水平已高度发达，克隆人技术和宇宙航行早已实现，不再是梦想。与此同时，许多科学家仍孜孜不倦追索着人类起源的秘密与真相。通过对许多古老文明的考察与对比，科学家伊丽莎白·肖（Noomi Rapace 饰）和查理·赫洛维（Logan Marshall-Green 饰）发现，人类可能是来自一个遥远星系的外星人创造的。在Weyland公司资助下，他们乘坐维克丝（查理兹·塞隆 Charlize Theron 饰）所掌管的宇宙飞船普罗米修斯号前往那颗未知的星球。

一个名叫卡尔泽·莫曼的残忍科学家因为两年前的一场实验而遭到审问。与此同时，在一场致命的意外中失去了他的妻子和唯一的女儿，整天只知道埋头于科学研究实验室的工作狂，却意外在家中发现了女儿是克隆人。这是一场关于未来我们会跟安卓机器人和克隆人一起生活的一场科幻悬疑。

追求名利的电视摄制组出发寻找传说中的诺亚方舟，但发现它被一个古老的诅咒和史前大白鲨守卫着。

奥罗拉从小就从母亲那里知道，超人的能力也让他们变得危险。现在，奥罗拉将发现母亲在一个决定性的夜晚说的话是否属实。

在远离文明的森林中，当四个朋友听到帐篷外传来刺耳的外星人声音时，原本正常的露营之旅变成了一场噩梦。