Film The Avengers, sebuah produksi Marvel Studios yang sangat populer, menyajikan kisah epik tentang bersatunya para pahlawan super untuk menghadapi ancaman besar yang membahayakan Bumi. Cerita dimulai ketika Loki, saudara angkat Thor dari Asgard, menjalin kesepakatan berbahaya dengan bangsa alien Chitauri. Loki berjanji untuk mendapatkan Tesseract, sebuah sumber energi kosmik yang kuat, sebagai imbalan atas pasukan Chitauri yang akan membantunya menaklukkan Bumi.
Di Bumi, Nick Fury, direktur badan rahasia S.H.I.E.L.D., sedang menyelidiki Tesseract di sebuah fasilitas penelitian terpencil bersama dengan fisikawan Dr. Erik Selvig. Tiba-tiba, Tesseract aktif dan membuka portal, memungkinkan Loki untuk datang ke Bumi. Loki tidak hanya mencuri Tesseract, tapi juga menggunakan tongkat saktinya untuk mengendalikan pikiran Dr. Selvig dan beberapa agen S.H.I.E.L.D., termasuk Clint Barton.
Menyadari ancaman yang sangat serius ini, Fury mengaktifkan kembali “Inisiatif Avengers”. Agen Natasha Romanoff dikirim ke Kolkata untuk merekrut Dr. Bruce Banner, dengan harapan keahlian Banner dalam radiasi gamma dapat membantu melacak Tesseract. Fury sendiri menemui Steve Rogers untuk membahas pengetahuannya tentang Tesseract, sementara Agent Phil Coulson mendatangi Tony Stark untuk meninjau penelitian Selvig.
Loki, sementara itu, berada di Stuttgart untuk mendapatkan iridium yang dibutuhkan Barton untuk menstabilkan Tesseract. Aksi ini memicu konfrontasi dengan Rogers, Stark, dan Romanoff, yang berakhir dengan menyerahnya Loki. Saat Loki dibawa ke markas S.H.I.E.L.D., Helicarrier, Thor datang untuk membebaskan saudaranya, berharap bisa membujuknya untuk menghentikan rencananya dan kembali ke Asgard. Namun, intervensi Stark dan Rogers membuat Loki akhirnya dipenjara di Helicarrier.
Ketegangan mulai muncul di antara para Avengers. Mereka berbeda pendapat tentang cara menghadapi Loki, dan konflik semakin memanas ketika mereka mengetahui bahwa S.H.I.E.L.D. berencana menggunakan Tesseract untuk membuat senjata pemusnah massal sebagai bentuk pertahanan terhadap ancaman luar angkasa. Di tengah perdebatan, agen-agen Loki menyerang Helicarrier. Dalam kekacauan tersebut, Banner berubah menjadi Hulk. Stark dan Rogers berusaha memperbaiki mesin Helicarrier yang rusak, sementara Thor mencoba menghentikan amukan Hulk. Romanoff berhasil menaklukkan Barton dan membebaskannya dari pengaruh Loki. Sayangnya, Loki berhasil melarikan diri setelah melukai Coulson secara fatal.
Kematian Coulson justru menjadi titik balik yang tak terduga. Fury menggunakan peristiwa tragis ini untuk memotivasi para Avengers agar bekerja sama sebagai tim. Loki, dengan menggunakan Tesseract dan generator yang dibangun Selvig, membuka portal di atas Stark Tower di New York City, membawa armada Chitauri untuk melancarkan invasi.
New York menjadi medan pertempuran. Rogers, Stark, Romanoff, Barton, Thor, dan Hulk bersatu untuk melindungi kota dari serangan Chitauri. Hulk berhasil melumpuhkan Loki, sementara Romanoff, dibantu oleh Selvig yang kini bebas dari kendali pikiran, mengetahui bahwa tongkat Loki dapat digunakan untuk menutup generator portal. Di tengah kekacauan, atasan Fury dari Dewan Keamanan Dunia mencoba mengakhiri invasi dengan meluncurkan rudal nuklir ke Midtown Manhattan. Stark dengan berani mencegat rudal tersebut dan membawanya melewati portal menuju armada Chitauri. Rudal itu menghancurkan kapal induk Chitauri, melumpuhkan pasukan mereka di Bumi.
Stark jatuh bebas menuju Bumi setelah pingsan dan kehilangan daya pada kostum Iron Man-nya. Para Avengers berhasil menangkap dan menyadarkannya, sementara Romanoff menggunakan tongkat Loki untuk menutup portal. Setelah pertempuran usai, Thor membawa Loki yang dipenjara dan Tesseract kembali ke Asgard, di mana Loki akan diadili atas kejahatannya.
