Hiro Hamada est un génie de la robotique âgé de 14 ans, qui vit dans la ville fictive et futuriste de San Fransokyo (une ville hybride entre San Francisco et Tokyo). Élevé par sa tante Cassie et son frère aîné Tadashi après la mort de ses parents, il passe son temps à participer à des combats de robots illégaux. Pour ressaisir Hiro, Tadashi l'emmène au centre de robotique de son université, où Hiro rencontre les amis de son frère : GoGo Tamago, accro à l'adrénaline, Wasabi, un maniaque de l'ordre et du respect des règles, Honey Lemon, une chimiste surdouée et surexcitée, et Fred, un fan-boy convaincu, ainsi que Baymax, un assistant médical personnalisé humanoïde créé par Tadashi.
Plusieurs chefs de la pègre locale sont décédés à la suite d'attentats perpétrés par une silhouette fantomatique qui rôde à Gotham City. Alors que les autorités de la ville accusent Batman de ces meurtres, Bruce Wayne doit affronter son passé émotionnel quand son ex-fiancée, Andréa Beaumont, revient d'Europe.
Le Soldat de l'Hiver (alias Bucky Barnes) a autrefois été reconditionné dans une base militaire soviétique sibérienne et hypnotisé à l'aide de certains mots. Quiconque prononce ces mots en russe plonge le Soldat de l'Hiver en transe et peut lui donner n'importe quel ordre sans qu'il puisse désobéir. C'est ainsi qu'en 1991, le Soldat de l'Hiver a provoqué l'arrêt brutal d'une voiture pour s'emparer dans son coffre d'une valise avec un étrange contenu.
Un ennemi de Batman, 40 ans après avoir disparu de la scène, refait surface. Bruce Wayne semble connaître la raison de cette longue disparition du Joker. Il est ainsi certain qu'il ne peut s'agir de la même personne. Lui et Terry McGinnis tentent de découvrir la véritable identité du vilain, et son plan. Au fur et à mesure de l'enquête, les destins de plusieurs autres personnages sont révélés, comme celui de Tim Drake, le troisième Robin.
Des comics books aux diverses incarnations animées ou de chair et d'os, la fabuleuse histoire d'une icône emblématique de la culturelle américaine, appartenant au monde imaginaire de l’Univers DC: Superman...
Le jeune Bruce Wayne assiste impuissant au meurtre de ses parents. Profondément traumatisé, il grandit obnubilé par un désir de vengeance et voyage aux quatre coins du monde pour étudier la criminologie et les arts martiaux. La Ligue des ombres, une secte de guerriers ninja dirigée par Ra's al Ghul, se chargera de son entraînement physique. De retour chez lui à Gotham City, le jeune homme se charge de la gestion de Wayne Enterprises dont il est l'héritier. Opérant depuis le sous-sol du manoir familial avec l'aide de son majordome Alfred Pennyworth, Bruce Wayne se lance alors dans la lutte contre le crime sous le nom de Batman.
Un an après sa disparition sur Asgard, Loki, le frère de Thor, s’allie avec « l'Autre », le chef d'une race extra-terrestre : les Chitauris . L'Autre souhaite s'emparer du Tesseract, qui est actuellement sur la Terre. Avec l'aide de l'armée des Chitauris, Loki pourra prendre le contrôle de cette planète en échange du Tesseract. Loki se voit confier un sceptre qui l'aidera dans sa mission.
Après les événements cataclysmiques qui ont ravagé New York, Steve Rogers vit désormais à Washington DC, où il s’efforce de s'adapter au monde moderne.
Hiver 1931 à Rock Island, dans l'Illinois. Michael Sullivan (Tom Hanks) est un tueur professionnel. Il travaille pour le compte de John Rooney (Paul Newman), chef de la pègre irlandaise, qu'il considère comme son père spirituel. Mais un jour, l'un des fils de Michael assiste à un meurtre commis par Connor (Daniel Craig), le fils de Rooney. Connor, qui a toujours été jaloux de l'affection de son père pour Michael, décide alors d'assassiner Michael et toute sa famille pour qu'aucun d'entre eux ne puisse le dénoncer. Contraint de fuir à Chicago avec son seul fils survivant, Michael va vouloir se venger mais surtout mettre son fils en sécurité et lui offrir une vie différente de la sienne.
Emmet, une personne ordinaire vivant à Bricksburg, est pris par erreur pour le « Spécial » (ou l'« Élu »), c'est-à-dire celui qui peut sauver l'univers face à Lord Business, un tyran maléfique qui se cache sous l'identité du Président Business et qui veut détruire l'univers Lego avec le « Kragle », une machine permettant de coller toutes les figurines Lego. Malgré lui, Emmet va devoir se battre contre cette menace, avec l'aide d'un vieux mystique, Vitruvius, d'une jeune femme robuste, Cool Tag (Wyldstyle en version originale, Rebelle en version québécoise), et du fiancé de cette dernière, Batman.
En 1944, dans un camp de concentration nazi en Pologne, le docteur Schmidt découvre les aptitudes d'un jeune enfant juif capturé, Erik Lensherr. Celui-ci a montré une capacité à contrôler les champs magnétiques, lui permettant de manipuler le métal, en déformant un portail pour libérer sa mère. Afin de le forcer à utiliser ses pouvoirs sur une pièce de monnaie, Schmidt tue la mère d'Erik sous ses yeux, provoquant la colère de l'enfant et la destruction de tous les objets métalliques de la pièce. Dans la même période, dans un manoir du comté de Westchester, le jeune télépathe Charles Xavier fait la rencontre de Raven dans sa cuisine ; loin de chasser la métamorphe qui s'est introduite par effraction en prenant l'apparence de sa mère, il lui propose de l'héberger et de l'aider.
Un soir à Gotham City, le Joker et Harley Quinn dérobent une statue chez un antiquaire. Celle-ci, sans réelle grande valeur, est en fait un objet fait de kryptonite (le point faible de Superman). Le Joker se rend ensuite à Métropolis afin de conclure un marché avec le milliardiare Lex Luthor : éliminer Superman en l'échange d'un milliard de dollars. Batman et Superman vont ainsi devoir mettre leur force en commun afin de vaincre leurs deux plus redoutables ennemis respectifs...
Tony Stark, playboy, milliardaire, n'est pas seulement l'héritier des usines d'armement de son père (la Stark Industries), c'est également un inventeur de génie. Alors qu'il est en déplacement en Afghanistan afin de présenter sa dernière création, le missile Jéricho, il est enlevé par des terroristes de l'organisation « Les Dix Anneaux ». Gravement blessé lors de l'attaque, il ne survit que grâce à l'aide d'un scientifique, le professeur Yinsen, qui lui greffe à la poitrine un électro-aimant alimenté par une batterie de voiture afin d’empêcher des éclats d’obus d’atteindre son cœur.