最先与灭霸军团遭遇的雷神索尔一行遭遇惨烈打击，洛基遇害，空间宝石落入灭霸之手。未几，灭霸的先锋部队杀至地球，一番缠斗后掳走奇异博士。为阻止时间宝石落入敌手，斯塔克和蜘蛛侠闯入了敌人的飞船。与此同时，拥最先与灭霸军团遭遇的雷神索尔一行遭遇惨烈打击，洛基遇害，空间宝石落入灭霸之手。未几，灭霸的先锋部队杀至地球，一番缠斗后掳走奇异博士。为阻止时间宝石落入敌手，斯塔克和蜘蛛侠闯入了敌人的飞船。与此同时，拥有心灵宝石的幻视也遭到外星侵略者的袭击，为此美国队长、黑寡妇等人将其带到瓦坎达王国，向黑豹求助。幸免于难的索尔与星爵一行相逢，随后他们兵分两路。索尔与火箭、格鲁特踏上再铸雷神之锤的旅程，星爵则与卡魔拉等人试图阻止灭霸的恶行。而知晓灵魂宝石下落的卡魔拉，同样是其义父灭霸追踪的对象。攸关整个宇宙命运的史诗战役全面展开，超级英雄们为了平凡而自由的生命奋不顾身……
从山达尔星球获得了能量宝石（六颗无限宝石之一）后，灭霸和他的副官——乌木喉、黑曜石、比邻星和乌鸦之刃——拦截了载着阿斯加德毁灭幸存者的宇宙飞船。[a]灭霸制服了托尔之后，从宇宙立方中取出了空间宝石，制服了绿巨人浩克，并杀死了洛基。在海姆达尔使用Bifröst将浩克送至地球后，灭霸也杀死了他。灭霸和他的副手离开并摧毁了这艘船。
浩克迫降在纽约市的至圣所，恢复了布鲁斯·班纳的形态。他警告史蒂芬·斯特兰奇和王灭霸计划毁灭宇宙中一半的生命，他们招募了托尼·斯塔克。莫和黑曜石前来从奇异博士手中取回时间宝石，引起了彼得·帕克的注意。由于斯特兰奇的魔法，莫无法拿走时间宝石，于是抓住了他。斯塔克和帕克偷偷登上了莫的宇宙飞船，而王则留下来守卫圣所。
银河护卫队响应阿斯加德飞船的求救信号并营救托尔。托尔推测灭霸正在寻找现实宝石，而现实宝石是塔内利尔·蒂万在虚空上拥有的。他与火箭和格鲁特一起前往尼达维尔寻求矮人国王伊特里的帮助来制造战斧风暴破坏者。彼得·奎尔、卡魔拉、德拉克斯和螳螂前往虚无之地，发现灭霸已经拥有了现实宝石。灭霸绑架了卡魔拉，卡魔拉泄露了灵魂宝石的位置以拯救星云来自酷刑。在沃米尔，宝石的守护者红骷髅告诉灭霸，他只能通过牺牲他所爱的人来获得它。灭霸牺牲卡魔拉，获得宝石。
在爱丁堡，午夜和格莱夫伏击了旺达·马克西莫夫和幻视，以取回幻视额头上的心灵宝石。史蒂夫·罗杰斯、娜塔莎·罗曼诺夫和萨姆·威尔逊救了他们，并与詹姆斯·罗德和班纳一起在复仇者联盟营地避难。幻视要求旺达摧毁他和心灵宝石，以防止灭霸落入其中，但旺达拒绝了。罗杰斯建议他们前往瓦坎达，他相信那里有资源可以在不杀死幻视的情况下移除宝石。
星云逃脱了囚禁，并要求剩余的守护者在灭霸被摧毁的家园泰坦上与她会面。斯塔克和帕克杀死了莫并营救了奇异博士。三人组迫降在泰坦星上，并在那里遇到了奎尔、德拉克斯和螳螂。使用时间宝石，奇异博士看到了数百万种可能的未来，但只看到了复仇者联盟的未来赢。该组织制定了一项计划来制服灭霸并移除无限手套，让他安全地存放和使用宝石。灭霸出现，证明他的计划是必要的，以保证人口过剩的宇宙的生存。星云很快赶到并帮助其他人制服灭霸，但随后推断灭霸杀死了卡魔拉。愤怒的奎尔攻击灭霸，无意中让他打破了这群人的控制并制服了他们。灭霸重伤了斯塔克，但奇异博士提供了时间宝石以换取斯塔克的性命。
在瓦坎达，罗杰斯在灭霸军队入侵之前与巴基·巴恩斯重聚。复仇者联盟与特查拉和瓦坎达军队一起进行防御，而苏睿则致力于从幻视中提取心灵宝石。班纳在输给灭霸后无法召唤绿巨人，穿着斯塔克的反浩克装甲战斗。托尔、火箭和格鲁特前来增援复仇者联盟。他们联手杀死了午夜、黑曜石和利夫，并击溃了灭霸的军队。在灭霸本人到达现场之前，舒瑞无法完成撤离，班纳、罗杰斯、特查拉、威尔逊、罗德、巴恩斯、奥科耶、罗曼诺夫和格鲁特仅短暂减慢了速度。幻视说服旺达不情愿地摧毁他和心灵宝石，但灭霸使用时间宝石扭转了她的行动，将宝石从幻视的额头上撕下来，完成了挑战。虽然托尔用风暴破坏者重伤了灭霸，但灭霸在传送离开之前 打了个响指，激活了完整的手套。
宇宙中一半的生命都解体了，包括巴恩斯、特查拉、格鲁特、旺达、威尔逊、螳螂、德拉克斯、奎尔、斯特兰奇、帕克、玛丽亚希尔和尼克·弗瑞，其中最后一个在解体前通过改良的寻呼机发送了紧急信号。[b]斯塔克和星云仍被困在泰坦上，而班纳、姆巴库、奥科耶、罗德、火箭、罗杰斯、罗曼诺夫和雷神则留在瓦坎达战场。与此同时，灭霸在一个遥远的星球上观看日出。
