Après avoir défait l'Hydra et récupéré le sceptre de Loki, contenant la pierre de l'esprit, Tony Stark, aidé de Bruce Banner, tente une expérience scientifique avec celle-ci, pour créer une intelligence artificielle supérieure à Jarvis. Pourtant, l'expérimentation tourne mal et naît Ultron, une conscience robotisée aux desseins machiavéliques. Les Avengers devront unir leurs forces pour le vaincre, mais plusieurs obstacles seront mis sur leur chemin...