เรื่องราวเกิดขึ้นในยุคปัจจุบันหลังจากเหตุการณ์ใน The Avengers (2012) Steve Rogers (รับบทโดย Chris Evans) หรือกัปตันอเมริกา พยายามปรับตัวเข้ากับชีวิตในโลกสมัยใหม่ ในขณะที่เขาทำงานกับ S.H.I.E.L.D. เขาเริ่มสงสัยในความโปร่งใสและความถูกต้องขององค์กร เมื่อเกิดการโจมตีที่เกี่ยวข้องกับ Nick Fury (รับบทโดย Samuel L. Jackson)
หลังจากที่ Nick Fury ถูกลอบฆ่าและกล่าวถึงความลับที่มืดมนของ S.H.I.E.L.D. Steve และ Natasha Romanoff (รับบทโดย Scarlett Johansson) หรือ Black Widow ต้องร่วมมือกันในการค้นหาความจริงเกี่ยวกับการก่อการร้ายและการมีอยู่ของ The Winter Soldier (รับบทโดย Sebastian Stan), อดีตเพื่อนของ Steve ที่กลับมาในฐานะศัตรูที่มีพลังและอันตราย
การเดินทางของพวกเขาเผยให้เห็นความลับเกี่ยวกับ S.H.I.E.L.D. และการต่อสู้กับการคุกคามที่ใหญ่กว่า รวมถึงการเผชิญหน้ากับการทุจริตในระดับสูง
