Юный Хиро Хамада — прирожденный изобретатель и гений конструирования роботов. Вместе со старшим братом Тадаши они воплощают в жизнь самые передовые идеи в Техническом университете города будущего Сан-Франсокио. После серии загадочных событий друзья оказываются в центре коварного заговора. Отчаявшись, Хиро решает использовать веселого и добродушного экспериментального робота Бэймакса, перепрограммировав его в неуязвимую боевую машину.

Красный Череп намерен захватить весь мир и подчинить себе население планеты, а Капитан Америка в свою очередь будет предпринимать меры, чтобы не дать коварным планам осуществиться. Правда, в этот раз действовать Красный Череп намерен не сам, с ним в сговор вступает Таскмастер, у которого имеются к Кэпу собственные претензии, и поэтому он хочет отомстить любой ценой. Поначалу коварные планы врагов человечества начинают осуществляться. Таскмастеру удается заманить Капитана в ловушку и одновременно поживиться в лаборатории, где трудится Тони Старк. Но на помощь главному герою приходит Железный Человек, и теперь злодеям не поздоровится…

Секретная правительственная организация формирует спец группу «Суицидальный отряд», состоящую из наемников и убийц, чтобы проникнуть в психиатрическую лечебницу Аркхам и добыть похищенную, засекреченную информацию, из рук заключенного — Эдварда Нигмы «Загадочника».

Бэтмен узнает, что у него есть наследник, подросток сын, тайно посланный террористической группой Лига Убийц.

После вмешательства в сверхсекретные миссии ЩИТа Каратель попадает под контроль Черной вдовы. По приказу Ника Фьюри они отправляются на миссию по борьбе с глобальной террористической организацией Левиафан, которая планирует продать украденные у ЩИТа технологии любому, кто больше заплатит. Теперь убийца и шпионка должны работать вместе, чтобы предотвратить попадание информации не в те руки. На чашу весов положена судьба мира и Мстителей.

Мультфильм повествует о начале возникновения Лиги справедливости. В Готэм-сити загадочным образом исчезают люди, в этом винят Бэтмена. Люди считают, что он похищает людей и пьет их кровь. Зеленый Фонарь, дабы покарать виновника похищения, направляется в Готем и встречает там Бэтмена, но под личиной летучей мыши оказывается инопланетный высокотехнологичный робот. Фонарь и настоящий Бэтмен объединяются для борьбы с роботом, который заложил какой-то предмет в канализации города. Как выясняется позже эти штуки есть ничто иное как кротовые норы (порталы для перемещения между измерениями) для вторжения.

Лига Справедливости в опасности! Самый опасный враг Лиги, Лекс Лютер, криминальный гений, изобрёл способ манипулировать прошлым и настоящим. Он хочет изменить прошлое и уничтожить Лигу Справедливости ещё на этапе её формирования.