角色：钢铁侠
演员：小罗伯特·唐尼
角色介绍：玩世不恭的天才富豪托尼·斯塔克再度回归。纽约一战余波未消，托尼·斯塔克决意为复仇者们提供资金保障，以共同对抗已知的邪恶势力。托尼·斯塔克肩负保护世界的重任，因此他与布鲁斯·班纳共同研发了一个终极维和项目——“奥创计划”。
角色：美国队长
演员：克里斯·埃文斯
角色介绍：美国队长已成为复仇者们的精神领袖。《美国队长2》中，神盾局的黑暗内幕浮出水面，史蒂夫·罗杰斯不得不直面现实，努力融入全然陌生的现代社会。大战在即，他必须让复仇者团结起来，设法打败邪恶反派奥创。
角色：雷神
演员：克里斯·海姆斯沃斯
角色介绍：来自神域的雷神索尔重回复仇者联盟，担当保护地球的重任。强大又正直的雷神是整支队伍的道德标杆。私下里他试图查清谁是兄弟洛基的秘密同谋，并提醒队友们更大的危机即将来临。
角色：绿巨人
演员：马克·鲁法洛
角色介绍：作为复仇者联盟的“非秘密武器”，绿巨人做好了随时变身的准备。布鲁斯·班纳接受了浩克，他现在是复仇者联盟的重要一员。虽然他们不得不采用一些特别措施来预防浩克失控。班纳博士还和托尼·斯塔克共同研发了“奥创计划”以维护地球和平。
角色：黑寡妇
演员：斯嘉丽·约翰逊
角色介绍：娜塔莎·罗曼诺夫，这位性感又危险的女特工再次回到战场。虽然没有超能力，她矫捷狠辣的身手和机敏多谋的头脑依然足够令其成为一名超级英雄。奥创的威胁近在咫尺，娜塔莎必须直面内心最黑暗的过去，才能同队友合力抗击奥创。
角色：鹰眼
演员：杰瑞米·雷纳
角色介绍：超一流的神箭手，复仇者团队中的重要成员。在《复仇者联盟》中曾被洛基控制，本次重回团队的鹰眼火力全开，装备也更为精良。
角色：奥创
演员：詹姆斯·斯派德
角色介绍：奥创是未知而危险的超级机械反派。他诞生于托尼·斯塔克和布鲁斯·班纳共同研发的维和计划。奥创诞生后的第一件事就是试图消灭地球最大的威胁——人类。奥创不杀光人类誓不罢休，而胆敢出手阻拦的复仇者联盟成为了他的首要目标。
角色：猩红女巫
演员：伊丽莎白·奥尔森
角色介绍：原名旺达·马克西莫夫，她美丽而神秘，拥有操控人心的能力。成为猩红女巫后，她能够操控敌人内心，由内而外摧毁敌人。旺达和哥哥皮特洛都是西崔克尔男爵神秘实验的成果。
角色：快银
演员：亚伦·泰勒-约翰逊
角色介绍：本名皮特罗·马克西莫夫的快银拥有疾如闪电的速度。快银对双胞胎妹妹旺达保护欲极强。为了守卫战火频繁的家乡小城，他愿意付出任何代价。他同妹妹均为西崔克尔男爵神秘实验的志愿者，并从某种未知能量体中获得了非比寻常的超能力。
角色：幻视
演员：保罗·贝坦尼
角色介绍：幻视是神秘而强大的机械有机体，具有危险难以控制的力量。
角色：神盾局长
演员：塞缪尔·杰克逊
角色介绍：尼克·弗瑞一手促成了复仇者们的第一次集结。《美国队长2》的大事件发生后，他不得不隐匿自己的行踪。尽管如此，弗瑞依然是超级英雄们的重要领袖。
