影片围绕间谍小说作家叶利·康威（布莱丝·达拉斯·霍华德 Bryce Dallas Howard 饰）的作品展开。叶利的小说讲述神秘特工阿盖尔（亨利·卡维尔 Henry Cavill 饰）及其瓦解全球间谍集团的任务，而小说中的情节却意外开始与真实间谍组织的秘密行动出现惊人的一致。在特工艾登（山姆·洛克威尔 Sam Rockwell 饰）的陪同下，叶利带着猫咪阿尔菲（Chip 饰）穿越世界，竭力赶在间谍组织的杀手们行动之前化解危机，此时小说的虚构世界与现实之间的界限开始变得模糊不清。随之而来的是一场跨越全球的冒险。

布鲁斯·韦恩（本·阿弗莱克饰）为了确保不让超人（亨利·卡维尔饰）白白牺牲，他决定与戴安娜·普林斯（盖尔·加朵饰）联手并计划招募一支超能力者团队来保护世界免遭即将到来的灾难性威胁。但这项任务比布鲁斯想象中要困难，因为每位成员都必须面对并跨越自己过去的心魔，团结起来，最终形成一个前所未有的英雄联盟。 蝙蝠侠、神奇女侠、海王（杰森·莫玛饰）、钢骨（雷·费舍饰）、闪电侠（埃兹拉·米勒饰）现在必须联合起来，否则就无法阻止荒原狼（塞伦·希德饰）、狄萨德（彼得·吉尼斯饰）以及达克赛德（雷·波特饰）毁灭地球的可怕计划。

伊森·亨特（汤姆·克鲁斯饰）和队友们接到了追回三个大杀伤性核武器的任务。眼见任务马上就能完成，但为了挽救其中一位队友卢瑟（文·瑞姆斯饰）的生命，三个核武器被人趁机带走。中情局负责人斯隆女士（安吉拉·贝塞特饰）调来她手下的得意猛将沃克（亨利·卡维尔饰），让他盯着伊森·亨特完成追回核武器的任务。期间，女特工伊尔莎（丽贝卡·弗格森饰）突然出现，伊森·亨特发现，他要面对的并不只是恐怖分子，还有潜藏在政府部门的内鬼。

故事发生在大都会之战18个月后，在那场战斗中许多建筑和市民惨遭波及。因为超人（亨利·卡维尔 饰）帮助人类解决了很多问题而被当做神来膜拜，但超人也因与佐德之战对城市造成的破坏而遭到逮捕和审讯，一度成为都市传说的蝙蝠侠韦恩（本·阿弗莱克 饰）重新出现在人们面前，他似乎正是为了惩罚超人而来。年轻的富豪莱克斯·卢瑟（杰西·艾森伯格 饰）又在二者的矛盾中挑拨离间，神秘的戴安娜·普林斯（盖尔·加朵 饰）也因自己的目的介入其中……

天界之战中，奥林匹斯山的众神击败了邪恶的泰坦神，并将他们囚禁于地下。传说只有威力无穷的厄皮洛斯神弓能够释放泰坦，但这把神器却在天界大战中遗失在人间。多年后，权欲熏心、冷酷嗜血的海恩波利国王（米基·洛克 Mickey Rourke 饰）推行暴权，妄图踏平希腊、毁灭神迹。 　　西柏林修道院美丽的先知帕德拉（ 芙蕾达·平托 Freida Pinto 饰）能够预知未来，在海恩波利的囚牢中她感受到了一个受神指引的年轻人忒修斯（亨利·卡维尔 Henry Cavill  饰）将拿到神弓并和海恩波利国王联手。此时的忒修斯却发誓要为在海恩波利的袭击中死去的母亲报仇。 　　忒修斯正如预言找到了神弓，但不幸却落入了海恩波利国王的手中，国王兵临城下，希腊军势单力薄，高大的城墙在手持神弓的海恩波利国王面前也不堪一击。恐怖的泰坦即将被释放，希腊危在旦夕，出身低微的忒修斯虽然勇武，但在同...