Tim Expendables, kelompok elit yang terdiri dari para tentara bayaran paling berbahaya di dunia, kembali dalam petualangan terbaru mereka di film Expend4bles. Kali ini, mereka dihadapkan pada ancaman global yang bisa memicu Perang Dunia III. Di bawah kepemimpinan Barney Ross yang karismatik, tim yang meliputi anggota veteran seperti Lee Christmas, Toll Road, dan Gunner Jensen, serta beberapa anggota baru seperti Easy Day dan Galan, dikirim ke Libya. Misi mereka adalah mencegat seorang tentara bayaran kejam bernama Suarto Rahmat. Rahmat diketahui berusaha mencuri hulu ledak nuklir untuk diserahkan kepada seorang teroris misterius yang dikenal dengan nama sandi Ocelot.
Namun, misi ini tidak berjalan mulus. Tim Expendables disergap dan kendaraan mereka dihancurkan. Dalam pertempuran sengit, pesawat tim juga ditembak jatuh. Saat mencari korban di lokasi jatuhnya pesawat, tim menemukan jenazah yang hangus terbakar. Meskipun sulit dikenali, sebuah cincin yang ditemukan pada jenazah tersebut mengindikasikan bahwa itu adalah Barney Ross. Kejadian ini menjadi pukulan telak bagi tim.
Upacara peringatan untuk Barney diadakan, di mana agen CIA bernama Marsh menemui tim. Marsh mengumumkan bahwa perburuan Ocelot dan Rahmat akan dilanjutkan, namun tanpa Lee Christmas. Christmas dianggap membahayakan misi karena berusaha menyelamatkan Barney dalam situasi yang mustahil. Posisinya digantikan oleh Gina, mantan kekasih Christmas, yang juga membawa seorang agen baru bernama Lash ke dalam tim. Tim baru Expendables kemudian berangkat ke Asia untuk melacak target mereka.
Secara diam-diam, Lee Christmas ternyata tidak tinggal diam. Ia berhasil menyusupkan alat pelacak kecil pada Gina dan mengikuti pergerakan tim secara rahasia. Kematian Barney yang tampaknya membuka akses ke berkas rahasia yang disegel. Berkas ini mengungkap bahwa ada seorang saksi kunci yang dapat mengidentifikasi Ocelot.
Sementara itu, Ocelot telah menyusun rencana licik. Ia berencana meledakkan hulu ledak nuklir yang dicurinya di wilayah Timur Jauh Rusia, menggunakan kapal yang disamarkan sebagai kapal induk Amerika. Tujuannya jelas: memicu konflik besar yang akan berujung pada Perang Dunia III demi keuntungan finansial.
Ketika tim Expendables dan Marsh berhasil menyusup ke kapal tersebut, mereka justru terjebak dalam penyergapan dan disandera. Marsh dibawa pergi untuk negosiasi pertukaran tahanan dengan saksi kunci Ocelot.
Di saat yang kritis ini, Christmas mengambil tindakan sendiri. Ia pergi ke Thailand untuk mencari bantuan dari Decha, mantan anggota Expendables yang kini memilih hidup damai. Meskipun enggan kembali ke dunia kekerasan, rasa hormat dan keinginan Decha untuk membalaskan dendam Barney membuatnya setuju membawa Christmas ke kapal. Christmas berjuang menembus pertahanan kapal sendirian. Di tengah aksinya, Decha mengalami perubahan hati dan memutuskan untuk ikut membantu Christmas menyelamatkan tim yang lain.
Dengan tim Expendables kembali bersatu, serangan skala penuh dilancarkan terhadap pasukan Rahmat di kapal. Dalam pertempuran sengit, Christmas berhadapan dengan Rahmat dan berhasil membunuhnya. Namun, pertempuran ini juga memakan korban; Toll Road terluka parah dan membutuhkan penanganan medis sesegera mungkin.
Pada momen pertukaran tahanan yang seharusnya, Marsh menunjukkan wujud aslinya. Ia membunuh saksi kunci tersebut, mengungkap fakta mengejutkan: Marsh lah sebenarnya Ocelot. Motifnya murni keserakahan, ingin mengeruk keuntungan dari kekacauan global yang ia ciptakan. Saat tim Expendables bergegas meninggalkan kapal menggunakan perahu Decha untuk membawa Toll yang terluka, Christmas memilih untuk tetap tinggal. Niatnya adalah memutar haluan kapal agar tidak melanjutkan rencana Ocelot dan memicu perang. Christmas berhadapan langsung dengan Marsh. Tepat sebelum Marsh bisa berbuat lebih jauh, Barney Ross muncul. Ia ternyata berhasil selamat dari kecelakaan pesawat dan memalsukan kematiannya. Barney mengakhiri Marsh, menghentikan rencananya, dan bersama Christmas, mereka berhasil melarikan diri dari kapal sesaat sebelum hulu ledak meledak di lokasi yang aman. Tim Expendables bersatu kembali, merayakan keberhasilan mereka menggagalkan bencana global dan kembalinya pemimpin mereka.