在与红骷髅的殊死决斗后，美国队长（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰）驾驶着失控的飞机坠毁在茫茫冰原之上。最后的关头，他向佩吉·卡特（海莉·阿特维尔 Hayley Atwell 饰）告别，彼此生死相别。一年后，佩吉被安排在清冷的部门，完全不受重用。虽然她向上司自荐，怎奈对方完全不拿她当回事儿。某天晚上，佩吉被留在办公室加班，这时电话响起，对方说已经锁定十二宫的位置，对方携带杀伤力强大的武器，请求特工局派出探员支持。佩吉没有报告上司，而是独自一人前往目的地。
克里斯·派恩 米歇尔·罗德里格兹 雷吉-让·佩吉 贾斯蒂斯·史密斯 索菲娅·莉莉丝 休·格兰特 克洛伊·科尔曼 黛茜·海德 布莱德利·库珀 凯尔·希克森 斯宾塞·怀尔丁 威尔·欧文 尼古拉斯·布兰 布莱恩·拉金 萨拉·阿曼科瓦 科林·卡内基 丹·普尔 伊恩·汉摩尔 保罗·巴泽利 肯尼斯·克拉德 杰森·王 海莉·玛丽·艾克斯 达伦·肯特 菲利普·布罗迪 阿皮·普拉特 艾德·奥斯蒙德 妮娅姆·麦柯马克 安东·辛普森-泰迪 特雷弗·坎斯瓦兰 谢默斯·奥哈拉 埃德加·阿布拉姆 R·F·戴利 裘德·希尔 大卫·索博
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沙尔托·科普雷 丹尼拉·科兹洛夫斯基 海莉·贝内特 蒂姆·罗斯 安德烈·杰缅季耶夫 斯维特兰娜··乌斯蒂诺娃 达雅·查库莎 赛勒斯·阿诺德 威尔·斯图尔特 伊利亚·奈舒勒
艾丽西亚·维坎德 吴彦祖 多米尼克·韦斯特 沃尔顿·戈金斯 克里斯汀·斯科特·托马斯 汉娜·乔恩-卡门 尼克·弗罗斯特 德里克·雅各比 安东尼奥·阿克儿 亚历山大·维尧姆 杰美·温斯顿 迈克尔·奥拜奥拉 艾米丽·凯里 肯尼思·霍
保罗·吉亚玛提 多米尼克·塞萨 达明·乔伊·伦道夫 卡丽·普雷斯顿 布雷迪·赫普纳 伊恩·多利 吉姆·卡普兰 迈克·普罗沃斯 安德鲁·加曼 纳希姆·加西亚 斯蒂芬·索恩 吉莲·韦格曼 泰特·多诺万 达秘·莉莉·李-斯塔克 比尔·穆托斯 达斯汀·塔克 胡安妮塔·珀尔 亚历山大·库克 利兹·毕晓普 科尔·特里斯坦·墨菲 威尔·萨斯鲍尔
娜塔莎·亨斯屈奇 Lukas Hassel 奥吉·杜克 Caleb Scott 多米尼克·斯万 詹姆斯·杜瓦尔 林·沙烨
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萨姆·沃辛顿 佐伊·索尔达娜 西格妮·韦弗 史蒂芬·朗 克利夫·柯蒂斯 乔·大卫·摩尔 希·庞德 埃迪·法可 杰米·福雷特斯 吉奥瓦尼·瑞比西 凯特·温丝莱特 杰梅奈·克莱门特 布伦丹·考威尔 布里坦·道尔顿 特里尼蒂·布利斯 杰克·尚皮永 贝利·巴斯 菲利普·盖廖 小杜安·埃文斯 迪利普·劳 马特·杰拉德 科斯顿·约翰 凯文·多曼 艾丽西娅·维拉-贝利 肖恩·安东尼·莫兰 玛丽亚·沃克 乔尔·托贝克 本杰明·霍特杰斯 沙恩·朗吉 克洛伊·科尔曼 CJ·琼斯
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