2028年，专事军火开发的机器人公司Omni Corp.生产了大量装备精良的机械战警，他们被投入到维和和惩治犯罪等行动中，取得显著的效果。罪犯横行的底特律市，嫉恶如仇、正义感十足的警察亚历克斯·墨菲（乔尔·金纳曼 Joel Kinnaman 饰）遭到仇家暗算，身体受到毁灭性破坏。借助于Omni公司天才博士丹尼特·诺顿（加里·奥德曼 Gary Oldman 饰）最前沿的技术，墨菲以机械战警的形态复活。数轮严格的测试表明，墨菲足以承担起维护社会治安的重任，他的口碑在民众中直线飙升，而墨菲的妻子克拉拉（艾比·考尼什 Abbie Cornish 饰）和儿子大卫却再难从他身上感觉亲人的温暖。
　　感知到妻儿的痛苦，墨菲决心向策划杀害自己的犯罪头子展开反击……

在外星人救了他一命，一个叛逆的少年试图成为陌生的社会的一部分，杀害了他的母亲。

　　坐落于美国北卡罗来纳州的布朗山，从20世纪中叶起便接连有当地居民目击不明飞行物以及人类遭到绑架的报告。外星人还是政府军事机密？扑朔迷离，众说纷纭。直到某天，患有自闭症的少年莱利·莫瑞斯（Riley Polanski 饰）无意间用他的摄相机记录下来可怕的一切。在一个平凡假日，莱利随着父亲彼得（Peter Holden 饰）、母亲凯蒂（Katherine Sigismund 饰）、哥哥柯瑞（Corey Eid 饰）以及姐姐吉莉安（Jillian Clare 饰）驱车前往布朗山露营。
　　第一个晚上，他们目击到夜空中飞舞的神秘光点，第二天则在途中迷路，更在隧道里见到了空无一人的车辆以及从未见过的可怕生物。混乱中皮特被对方绑架，莫瑞斯家的其他成员则夺路而逃，未卜前途……

　　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……

　　专注与生物科技研究与开发的塞姆公司，通过基因序列重组制造出了可用于军事方面的梭鱼翼龙。公司老板塞姆原指望通过该研究得到大笔资金支持，谁知在第一次实验时公司内幕有人修改了梭鱼翼龙的程序，导致这只可怕的杀人武器失去控制，旋即对视野范围内的所有生物展开无差别的猎杀。与此同时，曾经引发过无数恐慌与杀戮的八爪狂鲨被人狙杀，但是它的卵巢被生物学家洛伦娜所获得，洛伦娜将一只活生生的章鲨宝宝带到了某水上乐园豢养。塞姆公司很快发现八爪狂鲨仍然存在于世，他们找到水上乐园，希望狂鲨和那只在逃的生物杀人武器展开恐怖的对决……