渐渐习惯了现代生活的美国队长史蒂夫·罗杰斯（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰），在一次行动后隐隐嗅到神盾局内部所弥漫出来的凶险气味。而当得知神盾局正秘密进行的“洞察计划”后，他更为此感到愤怒。某天，神盾局指挥官尼克-法瑞（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）遭到一群武装分子袭击，他拼尽全力将一支U盘交到美国队长手中，这里面藏着该局二战以来最重要且最可怕的秘密。在此之后，美国队长因涉嫌杀害尼克而遭到前局长亚历山大·皮尔斯（罗伯特·雷德福/Robert Redford 饰）的通缉和追杀，逃亡中他得到黑寡妇（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）和退伍老兵“猎鹰”（安东尼·麦凯 Anthony Mackie 饰）的帮助。 他们必须争分夺秒解开神盾局的秘密，阻止“洞察计划”的施行……
该片改编自2003年丹麦影片《冷面赤心》。 讲述亚历克斯·刘易斯（连姆·尼森 饰）是一位以谨慎精准著称的刺客专家。亚历克斯在拒绝完成一个危险的犯罪组织的任务后，他成为了被刺杀的目标，他必须去追杀那些想要他死的人。美国联邦调查局资深探员文森特·塞拉（盖·皮尔斯 饰）、琳达·阿米斯蒂德（塔伊·阿特沃尔 饰）和墨西哥情报联络员雨果·马克斯（哈罗德·托雷斯 饰）被请来调查那些被刺杀的尸体的踪迹，他们由此更接近亚历克斯，但也引来当地科技大亨达瓦娜·西尔曼（莫妮卡·贝鲁奇 饰）的愤怒。在犯罪集团和美国联邦调查局的紧追不舍下，亚历克斯有能力逃开，但他正与严重失忆作斗争，这影响了他的一举一动。随着细节的模糊和敌人的逼近，亚历克斯开始质疑自己的一举一动，以及他最终能信任谁。
