กัปตันอเมริกา: ศึกฮีโร่ระห่ำโลก ดำเนินเรื่องต่อจาก อเวนเจอร์ส: มหาศึกอัลตรอนถล่มโลก (Avengers: Age of Ultron) เมื่อกัปตันอเมริกาและทีมอเวนเจอร์สต้องเข้าไปจัดการกับเหตุการณ์ระหว่างประเทศซึ่งนำมาสู่ความเสียหายใหญ่หลวง ทำให้นักการเมืองพยายามที่จะออกกฎหมายลงทะเบียนเหล่าฮีโรเพื่อที่จะคอยควบคุมเหล่าอเวนเจอร์ส นำไปสู่การแตกแยกกันของเหล่าอเวนเจอร์ส ในขณะที่พวกเขากำลังพยายามปกป้องโลกใบนี้จากศัตรูตัวใหม่